BR112020004199A2 - fitting test method for respirator with detection system - Google Patents

Abstract

Trata-se de um método de teste de encaixe que inclui fornecer um respirador vestido por um usuário, fornecer um gerador de aerossol com um parâmetro de saída de aerossol conhecido, fornecer um invólucro que é fisicamente apoiado ao redor da cabeça do usuário, em que o gerador de aerossol libera aerossol com o parâmetro de saída de aerossol conhecido que está pelo menos parcialmente contido no invólucro ao redor da cabeça do usuário, fornecer um sensor em comunicação elétrica com um elemento de detecção, em que o sensor é operacionalmente conectado ao respirador e em que o sensor é configurado para monitorar um parâmetro de concentração de partículas dentro do respirador, e fornecer um leitor configurado para se comunicar com o sensor, em que o leitor é configurado para fornecer um parâmetro de encaixe de respirador com base em uma comparação do parâmetro de concentração de partículas ao parâmetro de saída de aerossol conhecido.It is a fitting test method that includes providing a respirator worn by a user, providing an aerosol generator with a known aerosol output parameter, providing a housing that is physically supported around the user's head, in which the aerosol generator releases aerosol with the known aerosol output parameter that is at least partially contained in the housing around the user's head, providing a sensor in electrical communication with a detection element, where the sensor is operationally connected to the respirator and where the sensor is configured to monitor a particle concentration parameter within the respirator, and provide a reader configured to communicate with the sensor, where the reader is configured to provide a respirator fitting parameter based on a comparison from the particle concentration parameter to the known aerosol output parameter.

Description

“MÉTODO DE TESTE DE ENCAIXE PARA RESPIRADOR COM SISTEMA DE DETECÇÃO” Antecedentes"FITTING TEST METHOD FOR RESPIRATOR WITH DETECTION SYSTEM" Background

[001]Sensores de material particulado (PM) são elementos de detecção que são configurados para possibilitar quantificação da concentração de partículas em um ambiente, mais normalmente um ambiente onde as partículas são suspensas em uma fase gasosa. Sensores de PM receberam uma atenção maior durante a última década como resultado da maior consciência do possível impacto de PM sobre a saúde huma- na. Sensores de PM são normalmente usados para possibilitar o monitoramento de PM ambiental, saída de partícula de fuligem de motor a diesel, medições de eficiência de filtro de partículas e teste de encaixe de respirador. A maioria dos sistemas de sensor se encaixa em uma das seguintes categorias: 1) medições com base em massa, que monitoram a massa de partículas depositada ao longo do tempo através do uso de uma balança de massa ou microbalança de cristal quartzo (tipicamente usadas em monito- ramento ambiental), 2) medições de base óptica, em que um sinal óptico é usado para monitorar a concentração de partículas em um corrente de ar (tipicamente usadas em monitoramento ambiental e teste de encaixe de respirador quantitativo) e 3) detecção de condutividade elétrica, em que a deposição de partículas eletricamente condutoras em um par de eletrodos resulta em um sinal elétrico mensurável (tipicamente usada em monitoramento de fuligem de motor a diesel, pois as partículas de fuligem são eletrica- mente condutoras). Sumário da invenção[001] Particulate matter (PM) sensors are detection elements that are configured to allow quantification of the concentration of particles in an environment, more usually an environment where the particles are suspended in a gaseous phase. PM sensors have received greater attention over the past decade as a result of increased awareness of the possible impact of PM on human health. PM sensors are typically used to enable monitoring of environmental PM, soot particle output from the diesel engine, particle filter efficiency measurements and respirator fitting testing. Most sensor systems fall into one of the following categories: 1) mass-based measurements, which monitor the mass of particles deposited over time through the use of a quartz crystal mass scale or microbalance (typically used in environmental monitoring), 2) optical based measurements, in which an optical signal is used to monitor the concentration of particles in an air stream (typically used in environmental monitoring and quantitative respirator fitting testing) and 3) detection of electrical conductivity, in which the deposition of electrically conductive particles on a pair of electrodes results in a measurable electrical signal (typically used in soot monitoring of diesel engines, since soot particles are electrically conductive). Summary of the invention

[002]A presente revelação se refere aos métodos de teste de encaixe para um respirador. Em particular, esta revelação se refere a um gerador de aerossol com um parâmetro de saída de aerossol conhecido; um invólucro que é fisicamente apoiado ao redor da cabeça do usuário, em que o gerador de aerossol fornece o parâmetro de saída de aerossol conhecido conti-[002] The present disclosure relates to fitting test methods for a respirator. In particular, this disclosure relates to an aerosol generator with a known aerosol output parameter; an enclosure that is physically supported around the user's head, in which the aerosol generator provides the known aerosol output parameter

do pelo menos parcialmente no invólucro ao redor da cabeça do usuário; um sensor que compreende um elemento de detecção operacionalmente conectado ao respira- dor, sendo que o sensor é configurado para monitorar um parâmetro de concentração de partículas dentro do respirador; e um leitor configurado para se comunicar com o sensor, sendo que o leitor é configurado para fornecer um parâmetro de encaixe de respirador com base em uma comparação do parâmetro de concentração de partícu- las com o parâmetro de saída de aerossol conhecido.at least partially in the housing around the user's head; a sensor comprising a sensing element operationally connected to the respirator, the sensor being configured to monitor a particle concentration parameter within the respirator; and a reader configured to communicate with the sensor, the reader being configured to provide a respirator fitting parameter based on a comparison of the particle concentration parameter with the known aerosol output parameter.

[003]Em um aspecto, a presente revelação fornece um método de teste de encaixe que compreende: fornecer um respirador vestido por um usuário; fornecer um gerador de aerossol com um parâmetro de saída de aerossol conhecido; fornecer um invólucro que é fisicamente apoiado ao redor da cabeça do usuário, sendo que o ge- rador de aerossol libera aerossol com o parâmetro de saída de aerossol conhecido que está pelo menos parcialmente contido no invólucro ao redor da cabeça do usuá- rio; fornecer um sensor em comunicação elétrica com um elemento de detecção, sen- do que o sensor é operacionalmente conectado ao respirador, e em que o sensor é configurado para monitorar um parâmetro de concentração de partículas dentro do respirador; e fornecer um leitor configurado para se comunicar com o sensor, sendo que o leitor é configurado para fornecer um parâmetro de encaixe de respirador com base em uma comparação do parâmetro de concentração de partículas com o parâ- metro de saída de aerossol conhecido. Em algumas modalidades, o sensor é montado substancialmente em uma superfície exterior do respirador.[003] In one aspect, the present disclosure provides a fitting test method which comprises: providing a respirator worn by a user; providing an aerosol generator with a known aerosol output parameter; providing an enclosure that is physically supported around the user's head, the aerosol generator releasing aerosol with the known aerosol outlet parameter that is at least partially contained in the enclosure around the user's head; provide a sensor in electrical communication with a detection element, whereby the sensor is operationally connected to the respirator, and in which the sensor is configured to monitor a particle concentration parameter inside the respirator; and providing a reader configured to communicate with the sensor, the reader being configured to provide a respirator fitting parameter based on a comparison of the particle concentration parameter with the known aerosol output parameter. In some embodiments, the sensor is substantially mounted on an outer surface of the respirator.

[004]Em algumas modalidades, um tamanho do sensor e um peso do sensor são selecionados de modo que o sensor não interfira com um uso do respirador pelo usuário. Em algumas modalidades, um tamanho do sensor e um peso do sensor são selecionados de modo que o sensor não altere o encaixe do respirador em um usuário. Em algumas modalidades, o sensor está em comunicação elétrica com o elemento de detecção e é configurado para detectar uma alteração em uma propriedade elétrica do elemento de detecção. Em algumas modalidades, o elemento de detecção é configura- do para detectar material particulado solúvel em fluido quando uma camada líquida está disposta em um vão entre pelo menos dois eletrodos em pelo menos uma parte da su- perfície do elemento de detecção, sendo que uma partícula ionizável em fluido pode dissolver pelo menos parcialmente e pode ionizar pelo menos parcialmente na camada líquida, o que resulta em uma alteração em uma propriedade elétrica entre pelo menos dois eletrodos do elemento de detecção.[004] In some embodiments, a sensor size and sensor weight are selected so that the sensor does not interfere with a user's use of the respirator. In some embodiments, a sensor size and sensor weight are selected so that the sensor does not alter the fit of the respirator on a user. In some embodiments, the sensor is in electrical communication with the detection element and is configured to detect a change in an electrical property of the detection element. In some embodiments, the detection element is configured to detect particulate material soluble in fluid when a liquid layer is arranged in a gap between at least two electrodes on at least part of the surface of the detection element, with one ionizable fluid particle can dissolve at least partially and can ionize at least partially in the liquid layer, resulting in a change in an electrical property between at least two electrodes of the detection element.

[005]Em algumas modalidades, o sensor é configurado para detectar va- zamento de ar não filtrado no espaço de gás interior formado entre a superfície da face de uma pessoa e a superfície interior do respirador. Em algumas modalida- des, o elemento de detecção está em comunicação removível com o sensor. Em algumas modalidades, o sensor se comunica com o leitor sobre um ou mais consti- tuintes de um gás ou aerossol dentro do espaço de gás interior. Em algumas mo- dalidades, o sensor se comunica com o leitor sobre propriedades físicas com rela- ção a um gás dentro do espaço de gás interior.[005] In some modalities, the sensor is configured to detect leakage of unfiltered air in the interior gas space formed between the surface of a person's face and the interior surface of the respirator. In some modes, the detection element is in removable communication with the sensor. In some modalities, the sensor communicates with the reader about one or more constituents of a gas or aerosol within the interior gas space. In some modes, the sensor communicates with the reader about physical properties with respect to a gas within the interior gas space.

[006]Em algumas modalidades, o sensor e o leitor comunicam parâmetros usados para avaliar o desempenho de exercícios físicos pelo usuário. Em algumas modalidades, o sensor e o leitor se comunicam entre si sobre um ou mais constituin- tes de um gás ou aerossol dentro do espaço de gás interior. Em algumas modalida- des, o sensor e o leitor se comunicam entre si sobre as propriedades físicas com rela- ção a um gás dentro do espaço de gás interior.[006] In some modalities, the sensor and the reader communicate parameters used to evaluate the performance of physical exercises by the user. In some modalities, the sensor and the reader communicate with each other about one or more constituents of a gas or aerosol within the interior gas space. In some modalities, the sensor and the reader communicate with each other about the physical properties with respect to a gas within the interior gas space.

[007]Em algumas modalidades, o sensor e o leitor comunicam parâmetros usados para avaliar o desempenho de exercícios físicos pelo usuário. Em algumas modalidades, pelo menos um componente da camada líquida é fornecido pela respi- ração humana. Em algumas modalidades, a interação da partícula ionizável em flui- do com o elemento de detecção é pelo menos parcialmente influenciada pela respi- ração humana.[007] In some modalities, the sensor and the reader communicate parameters used to evaluate the performance of physical exercises by the user. In some embodiments, at least one component of the liquid layer is provided by human breathing. In some embodiments, the interaction of the fluidized ionizable particle with the sensing element is at least partially influenced by human breathing.

[008]Em algumas modalidades, o elemento de detecção é configurado para ser mecanicamente separável do sensor. Em algumas modalidades, o elemento de detecção é um elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido configurado de modo que o vapor de condensação não condense uniformemente na superfície do elemento. Em algumas modalidades, o elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido é configurado adicionalmente de modo que o vapor condensado, em contato com pelo menos um eletrodo, não forme uma fa- se condensada contínua em pelo menos outro eletrodo. Em algumas modalidades, o leitor é configurado para estar em comunicação sem fio com o sensor. Em algu- mas modalidades, o leitor está no mesmo circuito elétrico que o sensor. Em outro aspecto, há um sistema de teste de encaixe respiratório que compreende qualquer um dos métodos mencionados acima.[008] In some embodiments, the detection element is configured to be mechanically separable from the sensor. In some embodiments, the detection element is a fluid-ionizable particulate material detection element configured so that the condensation vapor does not uniformly condense on the surface of the element. In some embodiments, the fluid ionizable particulate material detection element is additionally configured so that the condensed vapor, in contact with at least one electrode, does not form a continuous condensed phase on at least one other electrode. In some embodiments, the reader is configured to be in wireless communication with the sensor. In some modes, the reader is on the same electrical circuit as the sensor. In another aspect, there is a breathing fit test system that comprises any of the methods mentioned above.

[009]O sumário acima não se destina a descrever cada modalidade ou toda implementação da presente descrição. Um entendimento mais completo se tornará evidente e será apreciado se referindo às descrições detalhadas a seguir, e às rei- vindicações tomadas em combinação com os desenhos anexos. Em outras pala- vras, essas e várias outras características e vantagens serão evidentes a partir de uma leitura da descrição detalhada a seguir. Breve descrição dos desenhos[009] The summary above is not intended to describe each modality or all the implementation of this description. A more complete understanding will become evident and will be appreciated with reference to the detailed descriptions below, and the claims taken in combination with the accompanying drawings. In other words, these and several other characteristics and advantages will be evident from a reading of the detailed description below. Brief description of the drawings

[010]A Figura 1 é um diagrama esquemático de vista superior, frontal e lateral de um elemento de detecção ilustrativo.[010] Figure 1 is a schematic diagram of the top, front and side view of an illustrative detection element.

[011]A Figura 2 são diagramas esquemáticos de vistas superiores de dois elementos de detecção ilustrativos.[011] Figure 2 are schematic diagrams of top views of two illustrative detection elements.

[012]A Figura 3 é uma vista em seção transversal de diagrama esquemático de um elemento de detecção ilustrativo.[012] Figure 3 is a cross-sectional view of a schematic diagram of an illustrative detection element.

[013]A Figura 4A é um diagrama esquemático de vista superior, frontal e la- teral de outro elemento de detecção ilustrativo.[013] Figure 4A is a schematic diagram of the top, front and side view of another illustrative detection element.

[014]A Figura 4B é um diagrama esquemático de vista superior, frontal e la- teral de outro elemento de detecção ilustrativo.[014] Figure 4B is a schematic diagram of the top, front and side view of another illustrative detection element.

[015]A Figura 5A é um diagrama de fluxo de um método ilustrativo para produ- zir um elemento de detecção.[015] Figure 5A is a flow diagram of an illustrative method for producing a detection element.

[016]A Figura 5B é um diagrama de fluxo de outro método ilustrativo para produzir um elemento de detecção.[016] Figure 5B is a flow diagram of another illustrative method for producing a detection element.

[017]A Figura 6 é uma vista em seção transversal de diagrama esquemático do elemento de detecção da Figura 4A que ilustra fluido disposto nas estruturas de par de eletrodos.[017] Figure 6 is a cross-sectional view of a schematic diagram of the detection element of Figure 4A that illustrates fluid disposed in the electrode pair structures.

[018]A Figura 7 é um diagrama esquemático vista em seção transversal de um elemento de detecção ilustrativo com um elemento de filtragem.[018] Figure 7 is a schematic diagram seen in cross section of an illustrative detection element with a filter element.

[019]A Figura 8 é uma vista em seção transversal de diagrama esquemático do elemento de detecção da Figura 7 que ilustra fluido disposto nas estruturas de par de eletrodos.[019] Figure 8 is a cross-sectional view of a schematic diagram of the detection element of Figure 7 that illustrates fluid disposed in the electrode pair structures.

[020]A Figura 9 é um diagrama esquemático de vista superior de outro elemen- to de detecção ilustrativo.[020] Figure 9 is a schematic diagram of the top view of another illustrative detection element.

[021]A Figura 10 é um diagrama esquemático de vista superior de outro ele- mento de detecção ilustrativo.[021] Figure 10 is a schematic diagram of the top view of another illustrative detection element.

[022]A Figura 11 são gráficos que ilustram a resposta de sensor às diferen- tes concentrações de NaCl em água, os três gráficos superiores ilustram a resis- tência (linhas sólidas) e reatância (linhas tracejadas), como uma função de fre- quência, medidas pelo sensor quando revestido com uma camada líquida da solu- ção indicada. Os três gráficos inferiores ilustram a magnitude de impedância (li- nhas sólidas) e comutação de fase (linhas tracejadas), como uma função de fre- quência, medidas pelo sensor quando revestido com uma camada líquida da solu- ção indicada. Z = magnitude de impedância, Teta = comutação de fase, R = resis- tência e X = reatância.[022] Figure 11 are graphs that illustrate the sensor response to different concentrations of NaCl in water, the top three graphs illustrate resistance (solid lines) and reactance (dashed lines), as a function of frequency. frequency, measured by the sensor when coated with a liquid layer of the indicated solution. The bottom three graphs illustrate the magnitude of impedance (solid lines) and phase switching (dashed lines), as a function of frequency, measured by the sensor when coated with a liquid layer of the indicated solution. Z = magnitude of impedance, Theta = phase shift, R = resistance and X = reactance.

[023]As Figuras de 12A a 12C são gráficos que ilustram uma comparação entre absorção de água isotérmica e resposta de aerossol de NaCl para diferentes sistemas de modificação e revestimento de superfície aplicados em um sensor de aerossol de sal.[023] Figures 12A to 12C are graphs that illustrate a comparison between isothermal water absorption and NaCl aerosol response for different surface coating and modification systems applied to a salt aerosol sensor.

[024]As Figuras de 13A a 13D são gráficos que ilustram uma comparação entre absorção de água isotérmica e resposta de aerossol de NaCl para uma super- fície de siloxano zwitteriônico seguida por diferentes pesos de revestimento de glico- se aplicados a um sensor de aerossol de sal.[024] Figures 13A through 13D are graphs illustrating a comparison between isothermal water absorption and NaCl aerosol response for a zwitterionic siloxane surface followed by different glycoside coating weights applied to an aerosol sensor. of salt.

[025]As Figuras de 14A a 14C são gráficos que ilustram uma comparação entre absorção de água isotérmica e resposta de aerossol de NaCl para sensores com e sem um elemento de filtro.[025] Figures 14A to 14C are graphs that illustrate a comparison between isothermal water absorption and NaCl aerosol response for sensors with and without a filter element.

[026]A Figura 15 é um diagrama esquemático de um sistema de sensor de res- pirador ilustrativo.[026] Figure 15 is a schematic diagram of an illustrative breather sensor system.

[027]A Figura 16A é um diagrama esquemático de um sistema de sensor de respirador ilustrativo que corresponde a um método útil na presente revelação.[027] Figure 16A is a schematic diagram of an illustrative respirator sensor system that corresponds to a method useful in the present disclosure.

[028]A Figura 16B é um diagrama esquemático de um sistema de sensor de respirador ilustrativo que corresponde a um método útil na presente revelação.[028] Figure 16B is a schematic diagram of an illustrative respirator sensor system that corresponds to a method useful in the present disclosure.

[029]A Figura 17 é um diagrama esquemático de um sistema de sensor de res- pirador ilustrativo que corresponde a um método útil na presente revelação.[029] Figure 17 is a schematic diagram of an illustrative breather sensor system that corresponds to a method useful in the present disclosure.

[030]A Figura 18 é um diagrama esquemático de um sensor ilustrativo.[030] Figure 18 is a schematic diagram of an illustrative sensor.

[031]A Figura 19 é um diagrama esquemático de um sensor ilustrativo que in- clui um elemento de detecção ilustrativo.[031] Figure 19 is a schematic diagram of an illustrative sensor that includes an illustrative detection element.

[032]A Figura 20 é um diagrama esquemático de um elemento de detecção ilustrativo com uma camada espaçadora, elemento de filtragem e ponte elétrica adicionados.[032] Figure 20 is a schematic diagram of an illustrative detection element with a spacer layer, filter element and electric bridge added.

[033]A Figura 21 é um diagrama esquemático de um sistema de sensor ilustrativo que usa um elemento de detecção com alguns dos componentes descri-[033] Figure 21 is a schematic diagram of an illustrative sensor system that uses a detection element with some of the components described

tos.tos.

[034]A Figura 22 é um diagrama esquemático de um sistema de sensor ilustrativo com uma estrutura de transporte de gás.[034] Figure 22 is a schematic diagram of an illustrative sensor system with a gas transport structure.

[035]A Figura 23 é um diagrama esquemático de uma estrutura interna ilus- trativa de uma estrutura de transporte de gás.[035] Figure 23 is a schematic diagram of an internal illustrative structure of a gas transport structure.

[036]A Figura 24 é um diagrama esquemático de um sensor ilustrativo com uma bateria e porta de carregamento.[036] Figure 24 is a schematic diagram of an illustrative sensor with a battery and charging port.

[037]A Figura 25 é um diagrama esquemático de um alojamento ilustrativo para um sensor.[037] Figure 25 is a schematic diagram of an illustrative housing for a sensor.

[038]A Figura 26 é um diagrama esquemático de um sensor ilustrativo que in- clui um elemento de detecção com uma aba estendida.[038] Figure 26 is a schematic diagram of an illustrative sensor that includes a detection element with an extended flap.

[039]A Figura 27 é um diagrama esquemático de um sensor ilustrativo que mostra a inserção e a remoção de um elemento de detecção.[039] Figure 27 is a schematic diagram of an illustrative sensor that shows the insertion and removal of a detection element.

[040]A Figura 28 é um diagrama esquemático de um sensor ilustrativo que in- clui um alojamento com um canal de fluido anular.[040] Figure 28 is a schematic diagram of an illustrative sensor that includes a housing with an annular fluid channel.

[041]A Figura 29 é um diagrama esquemático de um sensor ilustrativo que in- clui um alojamento com elementos separáveis.[041] Figure 29 is a schematic diagram of an illustrative sensor that includes a housing with separable elements.

[042]A Figura 30 é um diagrama esquemático de um sensor ilustrativo que in- clui uma estrutura de controle de transporte.[042] Figure 30 is a schematic diagram of an illustrative sensor that includes a transport control structure.

[043]As Figuras de 31A a D mostram dados que comparam a detecção de aerossol de cloreto de sódio do sensor atualmente revelado com um fotômetro de chama de sódio quando o sensor é montado no espaço interior de um respirador.[043] Figures 31A to D show data that compares the sodium chloride aerosol detection of the sensor currently revealed with a sodium flame photometer when the sensor is mounted inside a respirator.

[044]A Figura 32 é um sensor ilustrativo esquemático que inclui pelo menos um elemento de aquecimento.[044] Figure 32 is a schematic illustrative sensor that includes at least one heating element.

[045]As Figuras de 33A a D mostram dados que comparam a detecção de aerossol de cloreto de sódio do sensor atualmente revelado com um fotômetro de chama de sódio quando o sensor é montado no exterior de um respirador.[045] Figures 33A to D show data that compares the sodium chloride aerosol detection of the sensor currently revealed with a sodium flame photometer when the sensor is mounted outside a respirator.

[046]A Figura 34 mostra dados para sinais de sensor quando um usuário conduz exercícios, tais como aqueles prescritos pela Administração de Segurança e Saúde Ocupacional Americana em 30 CFR 1910.134 Anexo A. Descrição detalhada[046] Figure 34 shows data for sensor signals when a user conducts exercises, such as those prescribed by the American Occupational Safety and Health Administration under 30 CFR 1910.134 Annex A. Detailed description

[047]Na descrição detalhada a seguir, é feita referência aos desenhos em ane- xo que fazem parte desta, e nos quais são mostradas, por meio de ilustrações, várias modalidades específicas. Deve-se compreender que outras modalidades são contem- pladas e podem ser feitas sem que se afaste do escopo ou espírito da presente revela- ção. Portanto, a descrição detalhada a seguir não deve ser considerada em um sentido limitador.[047] In the following detailed description, reference is made to the attached drawings that are part of this, and in which various specific modalities are shown, through illustrations. It must be understood that other modalities are contemplated and can be done without departing from the scope or spirit of the present revelation. Therefore, the following detailed description should not be considered in a limiting sense.

[048]Todos os termos científicos e técnicos usados na presente invenção têm significados comumente usados na técnica, a menos que seja especificado de outro modo. As definições aqui fornecidas são para facilitar o entendimento de determinados termos usados frequentemente na presente invenção, e não pretendem limitar o escopo da presente descrição.[048] All scientific and technical terms used in the present invention have meanings commonly used in the art, unless otherwise specified. The definitions provided herein are to facilitate the understanding of certain terms used frequently in the present invention, and are not intended to limit the scope of the present description.

[049]Salvo indicação em contrário, todos os números que expressam ta- manhos, quantidades e propriedades físicas de recursos, usados no relatório des- critivo e nas reivindicações, precisam ser considerados como sendo modificados em todas as ocorrências pelo termo “cerca de”. Consequentemente, salvo indica- ção em contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos no relatório descritivo supracitado e nas reivindicações anexas são aproximações que podem variar de- pendendo das propriedades a serem obtidas pelos versados na técnica, ao utiliza- rem os ensinamentos aqui revelados.[049] Unless otherwise stated, all figures that express sizes, quantities and physical properties of resources, used in the descriptive report and in the claims, must be considered as being modified in all instances by the term “about” . Consequently, unless otherwise indicated, the numerical parameters established in the aforementioned specification and in the appended claims are approximations that may vary depending on the properties to be obtained by those skilled in the art, when using the teachings disclosed here.

[050]A menção de faixas numéricas com extremos inclui todos os números contidos nessa faixa (por exemplo, de 1 a 5 inclui 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, e 5) e qualquer faixa dentro dessa faixa.[050] The mention of numerical ranges with extremes includes all numbers contained in that range (for example, from 1 to 5 includes 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, and 5) and any track within that range.

[051]Conforme usado neste relatório descritivo e nas reivindicações em ane-[051] As used in this specification and in the claims under

xo, as formas de “um”, “uma”, “o” e “a” no singular abrangem as modalidades que apresentam referências no plural, exceto onde o conteúdo determinar claramente o contrário.xo, the forms of "one", "one", "o" and "a" in the singular encompass the modalities that have references in the plural, except where the content clearly determines the contrary.

[052]Conforme usado neste relatório descritivo e nas reivindicações ane- xas, o termo “ou” é genericamente empregado em seu sentido incluindo “e/ou”, ex- ceto onde o conteúdo determinar claramente o contrário.[052] As used in this specification and in the attached claims, the term “or” is generically used in its sense including “and / or”, except where the content clearly determines otherwise.

[053]Como usado aqui, “têm”, “que tem”, “inclui”, “que inclui”, “compreen- de”, “que compreende” ou similares são usados em seu sentido aberto e, em geral, significam “que inclui, porém, sem limitação”. Será compreendido que “consiste essencialmente em”, “consistindo em” e similares são incluídos em “que compre- ende” e similares.[053] As used here, "have", "have", "include", "include", "understand", "understand" or similar are used in their open sense and, in general, mean " which includes, however, without limitation ”. It will be understood that “consists essentially of”, “consisting of” and the like are included in “that understands” and the like.

[054]Uma partícula solúvel em fluido é qualquer partícula que possa dissol- ver no fluido. Uma partícula ionizável em fluido é uma que, além de dissolver, tam- bém ioniza até certo ponto. Partículas podem dissolver, porém, não ionizar (tal co- mo a camada higroscópica dos inventores). Em alguns casos, na presente revela- ção, os termos “solúvel em fluido” e “ionizável em fluido” são usados de forma in- tercambiável.[054] A fluid-soluble particle is any particle that can dissolve in the fluid. A fluid ionizable particle is one that, in addition to dissolving, also ionizes to a certain extent. Particles can dissolve, however, not ionize (like the hygroscopic layer of the inventors). In some cases, in the present disclosure, the terms “fluid soluble” and “ionizable in fluid” are used interchangeably.

[055]Conforme usado na presente invenção, o termo “gás” inclui materiais que são gasosos em condições ambientes e aerossóis. No entanto, em algumas modalidades, o termo “gás” não inclui materiais que são líquidos em condições am- bientes. O termo “aerossol”, conforme usado na presente invenção, significa um sis- tema de duas fases em condições ambientes, em que uma fase é uma fase contí- nua, tal como um gás (isto é, ar ou um gás propelente) a outra fase é uma fase dis- persa, tal como partículas sólidas, partículas líquidas, partículas líquidas que se alte- ram para partículas sólidas in situ, partículas sólidas que se alteram para partículas líquidas in situ, ou quaisquer combinações das mesmas.[055] As used in the present invention, the term "gas" includes materials that are gaseous in ambient and aerosol conditions. However, in some embodiments, the term “gas” does not include materials that are liquid under ambient conditions. The term "aerosol", as used in the present invention, means a two-phase system under ambient conditions, where one phase is a continuous phase, such as a gas (ie, air or a propellant gas) at another phase is a dispersed phase, such as solid particles, liquid particles, liquid particles that change to solid particles in situ, solid particles that change to liquid particles in situ, or any combination thereof.

[056]A presente revelação se refere aos métodos de teste de encaixe para um respirador.[056] The present disclosure relates to fitting test methods for a respirator.

Em particular, esta revelação se refere a um método de teste de encaixe que utiliza um sistema de detecção eletrônico configurado para se comuni- car sem fio com um leitor e detectar uma alteração em uma propriedade elétrica (resistência, capacitância, indutância ou outras propriedades de impedância de CA) de um sensor posicionado substancialmente dentro de um espaço de gás interior do respirador ou montado substancialmente em uma superfície exterior do respira- dor.In particular, this disclosure refers to a fitting test method that uses an electronic detection system configured to communicate wirelessly with a reader and detect a change in an electrical property (resistance, capacitance, inductance or other properties of impedance) of a sensor positioned substantially within an interior gas space of the respirator or mounted substantially on an exterior surface of the respirator.

Um método para teste de encaixe inclui fornecer um respirador; fornecer um sensor que tem um elemento de detecção posicionado de modo removível subs- tancialmente dentro de um espaço de gás interior do respirador ou montado subs- tancialmente em uma superfície exterior do respirador; fornecer um leitor configu- rado para estar em comunicação com o sensor; posicionar o respirador sobre uma boca e um nariz de um usuário enquanto o sensor é posicionado substancialmente dentro de um espaço de gás interior do respirador ou montado substancialmente em uma superfície exterior do respirador; e observar os dados de avaliação de en- caixe de respirador comunicados a partir do sensor até o leitor.A method for fitting testing includes providing a respirator; providing a sensor that has a detecting element positioned removably substantially within an interior gas space of the respirator or substantially mounted on an exterior surface of the respirator; provide a reader configured to be in communication with the sensor; positioning the respirator over a user's mouth and nose while the sensor is positioned substantially within an interior gas space of the respirator or mounted substantially on an exterior surface of the respirator; and observe the respirator fitting evaluation data communicated from the sensor to the reader.

Outro método para teste de encaixe inclui fornecer um respirador; fornecer um sensor que compreen- de um elemento de detecção posicionado de modo removível substancialmente dentro de um espaço de gás interior do respirador ou montado substancialmente em uma superfície exterior do respirador; fornecer um leitor configurado para estar em comunicação com o sensor; posicionar o respirador sobre uma boca e um nariz de um usuário enquanto o sensor é posicionado substancialmente dentro de um espaço de gás interior do respirador ou montado substancialmente em uma super- fície exterior do respirador; e observar dados de avaliação de encaixe de respirador comunicados pelo leitor; e capturar uma imagem da posição de encaixe correta na face do usuário uma vez que o sensor indica que um valor de dados de avaliação de encaixe pré-determinado foi alcançado.Another method for fitting testing includes providing a respirator; providing a sensor comprising a detecting element removably positioned substantially within an interior gas space of the respirator or mounted substantially on an exterior surface of the respirator; provide a reader configured to be in communication with the sensor; positioning the respirator over a user's mouth and nose while the sensor is positioned substantially within an interior gas space of the respirator or mounted substantially on an exterior surface of the respirator; and observe respirator fitting evaluation data communicated by the reader; and capturing an image of the correct fitting position on the user's face once the sensor indicates that a predetermined fitting evaluation data value has been reached.

Em algumas modalidades, o elemento de detecção é montado dentro do espaço de gás interior do respirador e o sensor é montado na superfície exterior, de modo que o sensor possa monitorar sem fio um sinal do elemento de detecção com o uso de indutância, acoplamento de campo próximo e semelhantes.In some embodiments, the sensing element is mounted within the interior gas space of the respirator and the sensor is mounted on the outer surface, so that the sensor can wirelessly monitor a signal from the sensing element using inductance, near field and the like.

[057]Em algumas modalidades, um método para detectar partículas ionizáveis em fluido em um meio gasoso inclui colocar um meio gasoso em contato com um ele- mento de detecção de material particulado ionizável em fluido; condensar um compo- nente do meio gasoso em pelo menos uma porção do elemento de detecção de materi- al particulado ionizável em fluido; determinar uma propriedade elétrica entre um primeiro par de eletrodos do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido; determinar uma propriedade elétrica entre um segundo par de eletrodos do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido; e determinar um valor com relação à presença de partículas ionizáveis em fluido no meio gasoso pelo menos parcialmente comparando-se o valor da propriedade elétrica do primeiro par de eletrodos com a pro- priedade elétrica do segundo par de eletrodos. Em algumas modalidades, o leitor é con- figurado para estar em comunicação sem fio com o sensor. Em algumas modalidades, o leitor está no mesmo circuito elétrico que o sensor. Um sistema para teste de encaixe de um respirador inclui, um respirador, um sensor que inclui um elemento de detecção e um leitor configurado para estar em comunicação com o sensor. O sensor está posicio- nado de modo removível substancialmente dentro de um espaço de gás interior do res- pirador ou montado substancialmente em uma superfície exterior do respirador. Em al- gumas modalidades, o sistema inclui também um invólucro montável na cabeça e/ou ombros de um usuário. Em algumas modalidades, o sistema inclui, adicionalmente, um gerador de aerossol usado para liberar aerossol com um parâmetro de saída de aeros- sol conhecido que está pelo menos parcialmente contido no invólucro ao redor da cabe- ça do usuário. O elemento de detecção pode ser configurado para permitir compensa- ção de ruído de fundo induzida por fatores ambientais, por exemplo, temperatura, umi- dade e interações de componente gasoso. O elemento de detecção eletrônico pode também ser configurado para ser facilmente ligado em e removido de um sensor para possibilitar a leitura do sinal de elemento de detecção. Em alguns casos, o sensor pode se comunicar com outros componentes no sistema por meio de comunicação sem fio, o que possibilita um sistema de monitoramento de aerossol completamente sem fio, com elementos de sensor descartáveis, que pode ser configurado para ser integrado a um dispositivo de proteção respiratória. O elemento de detecção eletrônica pode possibilitar a detecção elétrica de algumas partículas que são não condutoras no estado de partícu- la sólida, e fornece também um meio de compensação de fundo para alterações ambi- entais. O elemento de detecção eletrônica é configurado para detectar partículas que se dissolvem em componentes condutores em um fluido. Por exemplo, partículas de sal cristalinas, tais como partículas de cloreto de sódio, são eletricamente isoladas no esta- do de partícula sólida, porém, dissolvem em íons de sódio e cloreto condutores em flui- dos polares, tal como água. O elemento de detecção possibilita detecção dessas partí- culas pois a superfície do elemento de detecção é projetada de modo que um filme flui- do se forme na região entre os eletrodos. Quando as partículas de interesse impactam o elemento de detecção, as mesmas se dissolvem no fluido, o que, então, possibilita a detecção. O elemento de detecção pode ser projetado de modo que o filme fluido se forme a partir de gases no ambiente. Como exemplo, o fluido pode ser formado através da condensação de vapor de água a partir da respiração humana. Nesse exemplo, a detecção pode estar dentro ou montada substancialmente no exterior de um respirador para uso no teste de encaixe de respirador. Partículas de sal aerossolizadas que vazam no respirador podem impactar a superfície de elemento de detecção, que tem uma ca- mada fluida formada pelo vapor de água na respiração exalada do usuário, para possi- bilitar a detecção de vazamento do respirador.[057] In some embodiments, a method for detecting fluid ionizable particles in a gaseous medium includes putting a gaseous medium in contact with a fluid ionizable particulate material detection element; condensing a component of the gaseous medium in at least a portion of the fluid-ionizable particulate matter detection element; determining an electrical property between a first electrode pair of the fluid ionizable particulate material detection element; determining an electrical property between a second electrode pair of the fluid ionizable particulate material detection element; and determining a value with respect to the presence of ionizable particles in fluid in the gaseous medium, at least partially, by comparing the value of the electrical property of the first pair of electrodes with the electrical property of the second pair of electrodes. In some modalities, the reader is configured to be in wireless communication with the sensor. In some embodiments, the reader is on the same electrical circuit as the sensor. A system for testing the fit of a respirator includes, a respirator, a sensor that includes a detection element and a reader configured to be in communication with the sensor. The sensor is removably positioned substantially within an interior gas space of the respirator or mounted substantially on an exterior surface of the respirator. In some embodiments, the system also includes a mountable housing on a user's head and / or shoulders. In some embodiments, the system additionally includes an aerosol generator used to deliver aerosol with a known aerosol output parameter that is at least partially contained in the housing around the user's head. The detection element can be configured to allow compensation of background noise induced by environmental factors, for example, temperature, humidity and gaseous component interactions. The electronic sensing element can also be configured to be easily plugged into and removed from a sensor to enable the reading of the sensing element signal. In some cases, the sensor can communicate with other components in the system via wireless communication, which enables a completely wireless aerosol monitoring system, with disposable sensor elements, which can be configured to be integrated with a device respiratory protection. The electronic detection element can enable the electrical detection of some particles that are non-conductive in the state of solid particle, and also provides a means of background compensation for environmental changes. The electronic sensing element is configured to detect particles that dissolve in conductive components in a fluid. For example, crystalline salt particles, such as sodium chloride particles, are electrically isolated in the solid particle state, however, they dissolve in conductive sodium and chloride ions in polar fluids, such as water. The detection element makes it possible to detect these particles because the surface of the detection element is designed so that a flowing film forms in the region between the electrodes. When the particles of interest impact the detection element, they dissolve in the fluid, which then makes detection possible. The detection element can be designed so that the fluid film is formed from gases in the environment. As an example, the fluid can be formed by condensing water vapor from human breath. In this example, the detection can be inside or mounted substantially on the outside of a respirator for use in the respirator fit test. Aerosolized salt particles that leak into the respirator can impact the detection element surface, which has a fluid layer formed by the water vapor in the user's exhaled breath, to enable the detection of leakage from the respirator.

[058]A compensação de fundo pode ser fornecida por um segundo par de eletrodos na superfície de elemento de detecção (embora os dois pares de eletro- dos possam compartilhar um único elemento terrestre em comum). Esse segundo par de eletrodos, os eletrodos de referência, pode ter um elemento de filtragem de partícula acima da superfície do par de eletrodos que pode evitar que as partículas de interesse interajam com os eletrodos de referência. No entanto, com a queda de pressão adequada do elemento de filtragem, os mesmos componentes gasosos que interagem com o primeiro par de eletrodos podem ter capacidade para passar pelo filtro e também interagir com o segundo par de eletrodos de referência. A mo- dificação de superfície que cerca os pares de eletrodos pode ser dotada de um pa- drão, de modo que haja uma descontinuidade no fluido entre os pares de eletro- dos. Essa descontinuidade pode evitar a migração de elementos de um par de ele- trodos para outro. Esse conjunto resulta em um par de eletrodos de referência que sentem os efeitos ambientais sentidos pelo primeiro par de eletrodos, porém, uma quantidade menor dos efeitos de partículas. Isso possibilita uma maneira de remo- ver os efeitos ambientais do sinal registrado pelo primeiro par de eletrodos. Em algumas modalidades, o par de eletrodos de referência pode ter o material particu- lado de interesse predisposto na superfície, de modo que o sinal de compensação de fundo inclua a interação ambiental com o PM de interesse. Por exemplo, se o elemento de detecção for configurado para monitorar partículas de cloreto de só- dio, o par de referência pode ser pré-carregado com uma quantidade conhecida de cloreto de sódio, de modo que quando o sinal do primeiro par de eletrodos se cor- relaciona ao sinal do par de referência, pode-se determinar que o primeiro par de eletrodos tem a mesma quantidade de cloreto de sódio que o par de referência. Embora a presente revelação não seja tão limitada, um entendimento dos vários aspectos da revelação será adquirido por intermédio de uma discussão dos exem- plos fornecidos abaixo.[058] Bottom compensation can be provided by a second pair of electrodes on the detection element surface (although the two pairs of electrodes may share a single terrestrial element in common). This second pair of electrodes, the reference electrodes, can have a particle filtering element above the surface of the pair of electrodes that can prevent the particles of interest from interacting with the reference electrodes. However, with the proper pressure drop of the filter element, the same gaseous components that interact with the first pair of electrodes may be able to pass through the filter and also interact with the second pair of reference electrodes. The surface modification surrounding the electrode pairs can be equipped with a pattern, so that there is a discontinuity in the fluid between the electrode pairs. This discontinuity can prevent the migration of elements from one pair of electrodes to another. This set results in a pair of reference electrodes that feel the environmental effects felt by the first pair of electrodes, however, a smaller amount of the particle effects. This provides a way to remove the environmental effects of the signal registered by the first pair of electrodes. In some modalities, the pair of reference electrodes may have the particular material of interest predisposed on the surface, so that the background compensation signal includes the environmental interaction with the PM of interest. For example, if the sensing element is configured to monitor sodium chloride particles, the reference pair can be preloaded with a known amount of sodium chloride, so that when the signal from the first pair of electrodes is cor- relates to the signal of the reference pair, it can be determined that the first pair of electrodes has the same amount of sodium chloride as the reference pair. Although the present disclosure is not so limited, an understanding of the various aspects of the disclosure will be gained through a discussion of the examples provided below.

[059]A Figura 1 é um diagrama esquemático de vista superior, frontal e late- ral de um elemento de detecção ilustrativo 10. O elemento de detecção 10 é configu- rado para interagir com um ambiente de interesse. O elemento de detecção 10 inclui um substrato 1 que tem uma superfície eletricamente não condutora 11, pelo menos uma região de alta energia de superfície 3 e uma estrutura de par de eletrodos 2 disposta na superfície eletricamente não condutora 11. A estrutura de par de eletro- dos 2 inclui pelo menos um par de eletrodos A, B que tem um vão 12 entre eles. Pe- lo menos um dos eletrodos A ou B está pelo menos parcialmente dentro da pelo menos uma região de alta energia de superfície 3. O elemento de detecção 10 é configurado para detectar material particulado solúvel em fluido.[059] Figure 1 is a schematic diagram of the top, front and side view of an illustrative detection element 10. Detection element 10 is configured to interact with an environment of interest. The sensing element 10 includes a substrate 1 that has an electrically non-conductive surface 11, at least a high-energy region of surface 3 and an electrode pair structure 2 arranged on the electrically non-conductive surface 11. The electro pair structure - of the 2 includes at least one pair of electrodes A, B that has a gap 12 between them. At least one of the electrodes A or B is at least partially within at least one region of high surface energy 3. Detection element 10 is configured to detect particulate material soluble in fluid.

[060]Pelo menos alguma parte da região de alta energia de superfície 3 pode ser sobreposta e adjacente à estrutura de par de eletrodos 2 ou ao par de eletrodos A, B, e pode ser configurada para interagir com um ambiente de interes- se, por exemplo, promovendo-se a condensação de moléculas gasosas ou material particulado em um fluido condensado na região de alta energia de superfície 3 e particularmente dentro do vão 12 da estrutura de par de eletrodos 2 ou do par de eletrodos A, B, ou promovendo-se a sensibilidade a um componente de interesse.[060] At least some part of the surface high energy region 3 can be superimposed and adjacent to the electrode pair structure 2 or the electrode pair A, B, and can be configured to interact with an environment of interest, for example, by promoting the condensation of gaseous molecules or particulate matter in a condensed fluid in the high-energy region of surface 3 and particularly within the gap 12 of the electrode pair structure 2 or electrode pair A, B, or by promoting sensitivity to a component of interest.

[061]Material particulado ionizável em fluido é material particulado que po- de, ou não ser eletricamente condutor na forma de estado sólido, porém, pode io- nizar em componentes eletricamente condutores em um fluido, tal como a água. Dissolução do material particulado solúvel em fluido no fluido pode fornecer uma alteração em uma propriedade elétrica do líquido que pode ser detectada ou senti- da pela estrutura de par de eletrodos 2. Um material particulado solúvel em fluido útil é cloreto de sódio (NaCl).[061] Particulate matter ionizable in fluid is particulate material that can, or may not be electrically conductive in the form of a solid state, however, can ionize electrically conductive components in a fluid, such as water. Dissolution of the fluid-soluble particulate material in the fluid can provide a change in an electrical property of the liquid that can be detected or felt by the electrode pair structure 2. A useful fluid-soluble particulate material is sodium chloride (NaCl).

[062]Os eletrodos A e B no pelo menos um par de eletrodos A, B podem ser coplanares em relação uns aos outros. Os eletrodos A e B no pelo menos um par de eletrodos A, B podem se estender em paralelo ou ser interdigitados, ou ter qualquer outra configuração útil. O vão 12 definido por uma distância entre os ele- trodos A e B no pelo menos um par de eletrodos A, B pode ter um valor de distân- cia lateral GL de qualquer valor útil. Esse valor de distância lateral GL pode estar em uma faixa de 25 a 125 micrômetros. Os eletrodos podem ter qualquer valor de largura lateral útil EL. Esse valor de largura lateral EL pode estar em uma faixa de 25 a 125 micrômetros. Os eletrodos A e B podem ser formados a partir de qualquer material eletricamente condutor e resistente à corrosão ou oxidação, tais como vá- rios metais ou ligas de metal.[062] Electrodes A and B on at least one pair of electrodes A, B can be coplanar in relation to each other. Electrodes A and B on at least one pair of electrodes A, B can extend in parallel or be interdigitated, or have any other useful configuration. The gap 12 defined by a distance between electrodes A and B in at least one pair of electrodes A, B can have a lateral distance value GL of any useful value. This GL lateral distance value can be in a range of 25 to 125 micrometers. The electrodes can have any useful EL side width value. This EL side width value can be in a range of 25 to 125 micrometers. Electrodes A and B can be formed from any electrically conductive material that is resistant to corrosion or oxidation, such as various metals or metal alloys.

[063]A região de alta energia de superfície 3 pode ser dotada de um padrão no substrato 1 ou superfície eletricamente não condutora 11 para fornecer deposição sele- tiva de líquido no substrato 1 ou superfície eletricamente não condutora 11 para entrar em contato com a estrutura de par de eletrodos 2. A região de alta energia de superfície 3 pode ser pelo menos parcial ou completamente cercada ou circunscrita por uma ou mais regiões de baixa energia de superfície 6. A região de alta energia de superfície 3 pode fornecer deposição seletiva de líquido ou água para formar uma camada líquida ou volume líquido dentro do vão 12 da estrutura de par de eletrodos 2 na região de alta energia de superfície 3. Assim, a camada líquida ou volume líquido pode entrar em con- tato com ambos os eletrodos A e B na estrutura de par de eletrodos 2. A região de alta energia de superfície 3 pode definir qualquer formato útil ou área de superfície.[063] The high energy region of surface 3 can be provided with a pattern on substrate 1 or electrically non-conductive surface 11 to provide selective liquid deposition on substrate 1 or electrically non-conductive surface 11 to come into contact with the structure of pair of electrodes 2. The region of high surface energy 3 can be at least partially or completely surrounded or circumscribed by one or more regions of low surface energy 6. The region of high surface energy 3 can provide selective liquid deposition or water to form a liquid layer or liquid volume within the gap 12 of the electrode pair structure 2 in the high surface energy region 3. Thus, the liquid layer or liquid volume can come in contact with both electrodes A and B in the electrode pair structure 2. The surface high energy region 3 can define any useful shape or surface area.

[064]A frase “região de alta energia de superfície” se refere a uma região de superfície que exibe um ângulo de contato com a água progressivo menor que 90 graus, ou menor que 80 graus, ou menor que 60 graus, e/ou preferencialmente me- nor que 45 graus, conforme medido de acordo com ASTM D7334. Nota-se que um volume de água de 20 microlitros, que é uma recomendação geral em ASTM D7334- 08, pode ser muito grande para o teste adequado dependendo da geometria de su- perfície. É necessário que o volume de água seja pequeno o suficiente em relação ao tamanho da região de superfície, de modo que o ângulo de contato progressivo não seja perturbado pelo confinamento da região.[064] The phrase “high surface energy region” refers to a surface region that exhibits a progressive contact angle with water less than 90 degrees, or less than 80 degrees, or less than 60 degrees, and / or preferably less than 45 degrees, as measured according to ASTM D7334. Note that a water volume of 20 microliters, which is a general recommendation in ASTM D7334-08, can be very large for the proper test depending on the surface geometry. It is necessary that the volume of water is small enough in relation to the size of the surface region, so that the progressive contact angle is not disturbed by the confinement of the region.

[065]A frase “região de baixa energia de superfície” se refere a uma região com energia de superfície inferior à região de alta energia de superfície, de modo que a região de baixa energia de superfície tenha um ângulo de contato com a água progressivo que seja maior que aquele da região de alta energia de superfí- cie. A região de baixa energia de superfície pode ter um ângulo de contato com a água progressivo que é de 1 a 10 graus, ou de 10 a 20 graus, ou de 20 a 45 graus, e/ou preferencialmente maior que 45 graus, maior que aquele da região de alta energia de superfície.[065] The phrase “low surface energy region” refers to a region with a lower surface energy than the high surface energy region, so that the low surface energy region has a progressive contact angle with water that is greater than that of the high-energy surface area. The region of low surface energy can have a progressive contact angle with water that is 1 to 10 degrees, or 10 to 20 degrees, or 20 to 45 degrees, and / or preferably greater than 45 degrees, greater than that of the high surface energy region.

[066]Por exemplo, a região de alta energia de superfície 3 pode ter um ângulo de contato com a água progressivo de 20 graus, e a região de baixa energia de superfí- cie 6 pode ter um ângulo de contato com a água progressivo de 60 graus. Em outro exemplo, a região de alta energia de superfície 3 pode ter um ângulo de contato com a água progressivo de 70 graus, e a região de baixa energia de superfície 6 pode ter um ângulo de contato com a água progressivo de 100 graus. A diferença nos ângulos de contato com a água progressivos promove confinamento de um fluido condensado nas regiões predefinidas, que pode minimizar interações indesejáveis. O ângulo de contato com a água progressivo pode ser impactado pela natureza hidrofílica da região de su- perfície ou pela natureza higroscópica de materiais na região de superfície que alteram eficazmente o ângulo de contato com a água progressivo.[066] For example, the high energy surface area 3 may have a 20 degree progressive water contact angle, and the low energy surface region 6 may have a progressive water contact angle of 20 degrees. 60 degrees. In another example, the high surface energy region 3 may have a 70 degree progressive water contact angle, and the low surface energy region 6 may have a 100 degree progressive water contact angle. The difference in the progressive contact angles with water promotes confinement of a condensed fluid in the predefined regions, which can minimize undesirable interactions. The angle of contact with progressive water can be impacted by the hydrophilic nature of the surface region or by the hygroscopic nature of materials in the surface region that effectively change the angle of contact with progressive water.

[067]A região de alta energia de superfície 3 pode ser formada através do tratamento de superfície do substrato 1 ou superfície eletricamente não condutora[067] The high energy region of surface 3 can be formed by surface treatment of substrate 1 or electrically non-conductive surface

11. Esses tratamentos de superfície incluem, por exemplo, plasma, modificação química e semelhantes. Tratamentos de plasma podem incluir tratamento de plas- ma de oxigênio. Tratamento químico inclui deposição ou deposição de vapor de silanos ou siloxanos para formar, por exemplo, uma superfície de siloxano ou uma superfície de siloxano zwitteriônico que define a região de alta energia de superfí- cie 3. Tratamento químico pode incluir também, ou alternativamente pode incluir, deposição de materiais higroscópicos para definir a região de alta energia de su- perfície 3. A região de alta energia de superfície 3 pode ter um teor de íon dissolví-11. Such surface treatments include, for example, plasma, chemical modification and the like. Plasma treatments can include plasma oxygen treatment. Chemical treatment includes deposition or vapor deposition of silanes or siloxanes to form, for example, a siloxane surface or a zwitterionic siloxane surface that defines the high-energy region of surface 3. Chemical treatment may also include, or alternatively may include, deposition of hygroscopic materials to define the high energy surface region 3. The high energy surface area 3 may have a dissolved ion content.

vel menor que 1E-9 mols/mm2. Por exemplo, uma região de superfície de 1 mm2 com 10 ng de cloreto de sódio tem um teor de íon dissolvível de aproximadamenteless than 1E-9 moles / mm2. For example, a 1 mm2 surface region with 10 ng sodium chloride has a dissolvable ion content of approximately

3.45E-10 mols/mm2 (1.72E-10 mols/mm2 contribuídos por sódio e 1.72E- 10 mols/mm2 contribuídos por cloreto) devido à potencial dissociação do cloreto de sódio em íons de sódio e cloreto quando a água condensa na região. O teor de íon dissolvível impacta a resistividade de superfície do sensor. No entanto, a resistivi- dade de superfície é também impactada pelo meio ambiente, tal como a umidade relativa, devido às variadas interações da região de alta energia de superfície 3 com o ambiente. Por exemplo, para o caso de uma região de superfície de 1 mm2 com 10 ng de cloreto de sódio, a resistividade de superfície será grande em ambi- entes de baixa umidade nos quais o cloreto de sódio permanece um sólido cristali- no, e a resistividade de superfície será menor em ambientes de alta umidade nos quais o cloreto de sódio absorve umidificação do ar e se dissolve em uma solução líquida. O teor de íon dissolvível é também impactado pela constante de dissocia- ção iônica da espécie na região de alta energia de superfície. Por exemplo, cloreto de sódio tem uma grande constante de dissociação iônica em água, embora a constante de dissociação iônica de um composto, tal como glicose é muito menor. Como resultado, para uma quantidade molar equivalente de glicose carregada em uma superfície, o teor de íon dissolvível da superfície de glicose será significativa- mente menor que aquela de uma superfície com cloreto de sódio.3.45E-10 moles / mm2 (1.72E-10 moles / mm2 contributed by sodium and 1.72E-10 moles / mm2 contributed by chloride) due to the potential dissociation of sodium chloride in sodium ions and chloride when water condenses in the region . The dissolvable ion content impacts the sensor's surface resistivity. However, the surface resistivity is also impacted by the environment, as is the relative humidity, due to the varied interactions of the high surface energy region 3 with the environment. For example, in the case of a 1 mm2 surface region with 10 ng sodium chloride, the surface resistivity will be large in low humidity environments in which the sodium chloride remains a crystalline solid, and the surface resistivity will be lower in high humidity environments in which sodium chloride absorbs humidification from the air and dissolves in a liquid solution. The dissolvable ion content is also impacted by the ionic dissociation constant of the species in the high surface energy region. For example, sodium chloride has a large ion dissociation constant in water, although the ion dissociation constant for a compound, such as glucose is much less. As a result, for an equivalent molar amount of glucose loaded onto a surface, the dissolvable ion content of the glucose surface will be significantly less than that of a sodium chloride surface.

[068]Materiais higroscópicos incluem materiais que absorvem ou adsorvem água do ambiente circundante, e preferencialmente aqueles que absorvem ou adsor- vem vapor de água do meio gasoso circundante. Por exemplo, o material higroscópico pode ser um sal, um ácido, uma base ou preferencialmente um composto com uma bai- xa constante de dissociação iônica em água, tal como um polímero de absorção de água, um monossacarídeo, um polissacarídeo, um álcool, ou mais preferencialmente um poliol, de modo que a alteração de resistividade de superfície do sensor devido à absorção ou adsorção de água seja minimizada.[068] Hygroscopic materials include materials that absorb or adsorb water from the surrounding environment, and preferably those that absorb or adsorb water vapor from the surrounding gaseous medium. For example, the hygroscopic material can be a salt, an acid, a base or preferably a compound with a constant low level of ionic dissociation in water, such as a water-absorbing polymer, a monosaccharide, a polysaccharide, an alcohol, or more preferably a polyol, so that the change in surface resistivity of the sensor due to water absorption or adsorption is minimized.

[069]O poliol pode ser um poliol polimérico ou um poliol monomérico e pode ser preferencialmente um álcool de açúcar, tal como sorbitol. A camada higroscópica é preferencialmente um composto que aprimora a retenção de água e pode também estar dentro da classe de compostos conhecidos como umectantes. O material hi- groscópico é preferencialmente um material que tem um ponto de deliquescência menor que 100 por cento de umidade relativa, ou menor que 90 por cento de umida- de relativa, ou mais preferencialmente menor que 80 por cento de umidade relativa a 25 graus Celsius e 1 atmosfera de pressão. O ponto de deliquescência é obtido para se referir à umidade relativa na qual o material absorve água o suficiente a partir do meio gasoso circundante de modo que dissolva e forme uma solução líquida. A for- mação da solução líquida pode aprimorar o desempenho do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido fornecendo-se uma solução líquida em que uma partícula pode se dissolver. O material higroscópico e peso de revestimen- to são preferencialmente escolhidos de modo que a mobilidade eletrônica dos íons do material particulado dissolvido de interesse seja minimamente diminuída pelos efeitos do material higroscópico.[069] The polyol can be a polymeric polyol or a monomeric polyol and can preferably be a sugar alcohol, such as sorbitol. The hygroscopic layer is preferably a compound that improves water retention and can also be within the class of compounds known as humectants. Hygroscopic material is preferably a material that has a deliquescence point of less than 100 percent relative humidity, or less than 90 percent relative humidity, or more preferably less than 80 percent relative humidity at 25 degrees Celsius and 1 pressure atmosphere. The deliquescence point is obtained to refer to the relative humidity in which the material absorbs enough water from the surrounding gaseous medium so that it dissolves and forms a liquid solution. The formation of the liquid solution can improve the performance of the ionizing particulate material detection element in fluid by providing a liquid solution in which a particle can dissolve. The hygroscopic material and coating weight are preferably chosen so that the electronic mobility of the ions of the dissolved particulate material of interest is minimally reduced by the effects of the hygroscopic material.

[070]O substrato 1 pode ser formado de qualquer material eletricamente não condutor. O substrato 1 pode ser um laminado ou uma construção de material único. O substrato 1 pode ser formado de qualquer material usado como substratos de pla- ca de circuito ou sensor elétrico. O substrato 1 pode ser formado de qualquer resina de vidro ou dielétrica. O material de substrato ilustrativo 1 está comercialmente dis- ponível junto à Advanced Circuits, Colorado, EUA., dentre outras entidades de fabri- cação de placa de circuito impresso.[070] Substrate 1 can be formed from any electrically non-conductive material. The substrate 1 can be a laminate or a single material construction. Substrate 1 can be formed from any material used as circuit board or electrical sensor substrates. The substrate 1 can be formed from any glass or dielectric resin. The illustrative substrate material 1 is commercially available from Advanced Circuits, Colorado, USA, among other printed circuit board manufacturing entities.

[071]A Figura 2 são diagramas esquemáticos de vistas superiores de ele- mentos de detecção ilustrativos 10. O elemento de detecção 10 inclui um substrato 1 que compreende uma superfície eletricamente não condutora 11, pelo menos uma região de alta energia de superfície 3, e uma estrutura de par de eletrodos 2 disposta na superfície eletricamente não condutora 11, conforme descrito acima. A estrutura de par de eletrodos 2 inclui pelo menos um par de eletrodos A, B que tem um vão 12 entre eles. Pelo menos um dos eletrodos A ou B está pelo menos parci- almente dentro da pelo menos uma região de alta energia de superfície 3, confor- me descrito acima. O elemento de detecção 10 é configurado para detectar materi- al particulado solúvel em fluido.[071] Figure 2 are schematic diagrams of top views of illustrative detection elements 10. Detection element 10 includes a substrate 1 comprising an electrically non-conductive surface 11, at least a region of high surface energy 3, and an electrode pair structure 2 disposed on the electrically non-conductive surface 11, as described above. The electrode pair structure 2 includes at least one pair of electrodes A, B having a gap 12 between them. At least one of the electrodes A or B is at least partly within at least one region of high surface energy 3, as described above. Detection element 10 is configured to detect particulate matter soluble in fluid.

[072]A Figura 2 ilustra na esquerda um par de eletrodos interdigitados A, B que tem dois pares opostos de membros interdigitados A2 e B2. O vão 12 entre membros interdigitados A2 e B2 pode ter um valor de distância lateral de qualquer valor útil. Esse valor de distância pode estar em uma faixa de 25 a 125 micrômetros. Os membros interdigitados A2 e B2 podem ter qualquer largura lateral útil. Essa largura lateral pode estar em uma faixa de 25 a 125 micrômetros. Os membros interdigitados A2 e B2 podem ter qualquer comprimento útil, tal como uma faixa de 500 a 10.000 micrômetros. Os membros interdigitados A2 e B2 podem ser formados de qualquer material eletricamente condutor e resistente à corrosão ou oxidação, tal como vários metais ou ligas de metal. O par de eletrodos interdigi- tados A, B é mostrado com quatro membros interdigitados, no entanto, o par de eletrodos interdigitados A, B pode ter qualquer número de membros interdigitados totais, tal como em uma faixa de 2 a 50, ou de 4 a 40.[072] Figure 2 illustrates on the left a pair of interdigitated electrodes A, B that has two opposite pairs of interdigitated members A2 and B2. The gap 12 between interdigitated members A2 and B2 can have a lateral distance value of any useful value. This distance value can be in a range of 25 to 125 micrometers. The interdigitated members A2 and B2 can have any useful lateral width. This lateral width can be in a range of 25 to 125 micrometers. The interdigitated members A2 and B2 can have any useful length, such as a range of 500 to 10,000 micrometers. The interdigitated members A2 and B2 can be formed from any electrically conductive material that is resistant to corrosion or oxidation, such as various metals or metal alloys. The pair of interdigitated electrodes A, B is shown with four interdigitated members, however, the pair of interdigitated electrodes A, B can have any number of total interdigitated members, such as in a range of 2 to 50, or 4 to 40.

[073]A Figura 2 ilustra na direita outra modalidade do elemento de detecção 10 em que a estrutura de par de eletrodos 2 define um primeiro eletrodo B que cerca pelo menos parcialmente um segundo eletrodo A e define um vão 12 entre os mesmos.[073] Figure 2 illustrates on the right another modality of the detection element 10 in which the electrode pair structure 2 defines a first electrode B that at least partially surrounds a second electrode A and defines a gap 12 between them.

[074]A Figura 3 é uma vista em seção transversal de diagrama esquemático de um elemento de detecção ilustrativo 10. A Figura 3 fornece uma ilustração de uma estrutura em camadas adequada que pode ser aplicada na superfície eletrica- mente não condutora 11 e estrutura de par de eletrodos 2 para definir a região de alta energia de superfície 3 e aprimorar a resposta de impedância elétrica em um material particulado-alvo solúvel em fluido, tal como um aerossol de sal, por exem- plo. A estrutura de par de eletrodos 2 inclui pelo menos um par de eletrodos A, B que tem um vão 12 entre eles.[074] Figure 3 is a cross-sectional view of a schematic diagram of an illustrative sensing element 10. Figure 3 provides an illustration of a suitable layered structure that can be applied to the electrically non-conductive surface 11 and structure of pair of electrodes 2 to define the region of high surface energy 3 and improve the electrical impedance response in a target particulate material soluble in fluid, such as a salt aerosol, for example. The electrode pair structure 2 includes at least one pair of electrodes A, B having a gap 12 between them.

[075]Uma camada de tratamento de superfície ilustrativa 120 pode incluir uma camada de silano zwitteriônico ou superfície quimicamente enxertada em uma camada ou superfície de siloxano (em que a superfície de siloxano pode ser for- mada através de um tratamento com oxigênio+plasma de tetrametilsilano, confor- me ilustrado na Figura 5A). Essa camada de tratamento de superfície ilustrativa 120 pode ser denominada uma camada de tratamento de superfície de silano 120. Essa camada de tratamento de superfície ilustrativa 120 pode existir predominan- temente na superfície da superfície eletricamente não condutora 11 entre a estrutu- ra de par de eletrodos 2 ou entre pelo menos um par de eletrodos A, B ou dentro do vão 12. A camada de tratamento de superfície ilustrativa 120 pode definir a re- gião de alta energia de superfície 3.[075] An illustrative surface treatment layer 120 may include a layer of zwitterionic silane or a chemically grafted surface in a siloxane layer or surface (where the siloxane surface can be formed through oxygen + plasma treatment). tetramethylsilane, as shown in Figure 5A). This illustrative surface treatment layer 120 can be termed a silane surface treatment layer 120. This illustrative surface treatment layer 120 may predominantly exist on the electrically non-conductive surface surface 11 between the pair structure. electrodes 2 or between at least one pair of electrodes A, B or within the gap 12. The illustrative surface treatment layer 120 can define the high surface energy region 3.

[076]A Figura 5A é um diagrama de fluxo de um processo para formar a cama- da de tratamento de superfície ilustrativa 120. Esse processo inclui formar eletrodos A, B na superfície eletricamente não condutora 11 na etapa 210. Então, uma camada de mascaramento é aplicada para definir a região de alta energia de superfície na superfí- cie eletricamente não condutora 11 na etapa 220, de modo que pelo menos um eletrodo A ou B esteja pelo menos parcialmente dentro da região de alta energia de superfície definida. A camada de mascaramento pode ser aplicada na superfície eletricamente não condutora 11, de modo que alguma região da superfície eletricamente não conduto- ra 11 seja exposta aos tratamentos subsequentes, e algumas regiões estejam protegi- das dos tratamentos subsequentes. As regiões protegidas dos tratamentos subsequen- tes podem formar regiões de baixa energia de superfície. Uma camada de mascara- mento adequada é qualquer camada que forma um padrão desejado para formar a composição de superfície desejada e pode resistir ao tratamento de plasma nos locais definidos. Por exemplo, uma camada de mascaramento adequada é uma fita comerci- almente disponível sob o nome comercial “Fita de Vinila 3M 491” da 3M, MN, EUA.[076] Figure 5A is a flow diagram of a process for forming the illustrative surface treatment layer 120. This process includes forming electrodes A, B on the electrically non-conductive surface 11 in step 210. Then, a layer of masking is applied to define the region of high surface energy on the electrically non-conductive surface 11 in step 220, so that at least one electrode A or B is at least partially within the defined surface high energy region. The masking layer can be applied to the electrically non-conductive surface 11, so that some region of the electrically non-conductive surface 11 is exposed to subsequent treatments, and some regions are protected from subsequent treatments. The protected regions of subsequent treatments can form regions of low surface energy. A suitable masking layer is any layer that forms a desired pattern to form the desired surface composition and can withstand plasma treatment at defined locations. For example, a suitable masking layer is a commercially available tape under the trade name “3M 491 Vinyl Tape” from 3M, MN, USA.

[077]O artigo mascarado é colocado em uma câmara de vácuo na etapa[077] The masked article is placed in a vacuum chamber in the step

230. A câmara de vácuo pode fornecer um ambiente de vácuo de 100 mTorr ou menos, ou 50 mTorr ou menos. Então, um plasma de oxigênio é aplicado no artigo mascarado na etapa 231. Gás oxigênio (por exemplo, em uma concentração de 500 partes por milhão (ppm)) pode ser introduzido e formado em um plasma em contato fluido com pelo menos alguma parte da superfície de eletrodo durante um período de tempo (por exemplo, sessenta segundos). Em determinadas modalida- des, o plasma pode ser gerado aplicando-se um campo de radiofrequência de 500 W. Então, um silano é depositado ou depositado por vapor no artigo tratado com plasma na etapa 232. Tetrametilsilano (por exemplo, em uma concentração de 150 ppm) pode ser adicionado ao plasma durante um período de tempo (por exemplo, trinta segundos). O fluxo de tetrametilsilano pode ser interrompido, e o plasma de oxigênio continua durante um período de tempo (por exemplo, sessenta segundos). O segundo plasma de oxigênio é aplicado no artigo mascarado na eta- pa 233. Então, o artigo tratado com plasma é removido da câmara de vácuo na etapa 234.230. The vacuum chamber can provide a vacuum environment of 100 mTorr or less, or 50 mTorr or less. Then, an oxygen plasma is applied to the masked article in step 231. Oxygen gas (for example, at a concentration of 500 parts per million (ppm)) can be introduced and formed into a plasma in fluid contact with at least some part of the electrode surface over a period of time (for example, sixty seconds). In certain modalities, the plasma can be generated by applying a 500 W radio frequency field. Then, a silane is deposited or vapor deposited in the plasma treated article in step 232. Tetramethylsilane (for example, in a concentration of 150 ppm) can be added to the plasma over a period of time (for example, thirty seconds). The flow of tetramethylsilane can be stopped, and the oxygen plasma continues for a period of time (for example, sixty seconds). The second oxygen plasma is applied to the masked article in step 233. Then, the plasma treated article is removed from the vacuum chamber in step 234.

[078]Então, uma solução de silano zwitteriônico é revestida no artigo trata- do na etapa 240. A solução que contém um silano zwitteriônico, por exemplo, a 2% em peso em água, é aplicada em contato de fluido com a superfície de elemento de detecção durante um período de tempo (por exemplo, dez segundos). O artigo revestido é seco com secador na etapa 241 e, então, assado em uma temperatura elevada durante um período de tempo (por exemplo, dez minutos a 110°C). O ele- mento de detecção 10 é, então, enxaguado na etapa 250 com água desionizada e seco na etapa 251.[078] Then, a solution of zwitterionic silane is coated on the article treated in step 240. The solution containing a zwitterionic silane, for example, at 2% by weight in water, is applied in fluid contact with the surface of detection element over a period of time (for example, ten seconds). The coated article is dried with a dryer in step 241 and then roasted at an elevated temperature for a period of time (e.g., ten minutes at 110 ° C). Detection element 10 is then rinsed in step 250 with deionized water and dried in step 251.

[079]A camada de tratamento de superfície de silano 120 pode ser formada de compostos que têm a Fórmula (I), conforme descrito na Publicação de Patente Internacional n° WO2016/044082A1 (Riddle, et al.): (R1O)p-Si(Q1)q-W-N+(R2)(R3)-(CH2)m-Zt- (I) sendo que: cada R1 é independentemente um hidrogênio, um grupo metila ou um grupo etila; cada Q1 é independentemente selecionado dentre hidroxila, grupos alquila contendo de 1 a 4 átomos de carbono e grupos alcóxi contendo de 1 a 4 átomos de carbono; cada R2 e R3 é independentemente um grupo orgânico saturado ou insatu- rado, de cadeia linear, ramificada, ou cíclica (que tem, preferencialmente, 20 áto- mos de carbonos ou menos), que pode ser unido em conjunto, opcionalmente, com átomos do grupo W, para formar um anel; W é um grupo de ligação orgânico; Zt- é –SO3-, –CO2-, –OPO32-, –PO32-, –OP(=O)(R)O-, ou uma combinação dos mesmos, em que t é 1 ou 2, e R é um grupo alifático, aromático, ramificado, linear, cíclico, ou heterocíclico (que tem, preferencialmente, 20 átomos de carbo- nos ou menos, mais preferencialmente, R é alifático que tem 20 átomos de carbo- nos ou menos, e ainda mais preferencialmente, R é metila, etila, propila ou butila); p é um número inteiro de 1 a 3; m é um número inteiro de 1 a 11; q é 0 ou 1; e p+q=3.[079] The silane surface treatment layer 120 can be formed of compounds having Formula (I), as described in International Patent Publication No. WO2016 / 044082A1 (Riddle, et al.): (R1O) p- Si (Q1) qW-N + (R2) (R3) - (CH2) m-Zt- (I) where: each R1 is independently a hydrogen, a methyl group or an ethyl group; each Q1 is independently selected from hydroxyl, alkyl groups containing 1 to 4 carbon atoms and alkoxy groups containing 1 to 4 carbon atoms; each R2 and R3 is independently a saturated or unsaturated organic group, linear, branched, or cyclic (which preferably has 20 carbon atoms or less), which can optionally be joined together with atoms group W to form a ring; W is an organic bonding group; Zt- is –SO3-, –CO2-, –OPO32-, –PO32-, –OP (= O) (R) O-, or a combination of them, where t is 1 or 2, and R is a group aliphatic, aromatic, branched, linear, cyclic, or heterocyclic (which has, preferably, 20 carbon atoms or less, more preferably, R is aliphatic which has 20 carbon atoms or less, and even more preferably, R is methyl, ethyl, propyl or butyl); p is an integer from 1 to 3; m is an integer from 1 to 11; q is 0 or 1; and p + q = 3.

[080]Exemplos adequados de compostos de silano zwitteriônico de Fórmula (I) são descritos no Documento de Patente US n° 5.936.703 (Miyazaki et al.), que incluem, por exemplo:[080] Suitable examples of zwitterionic silane compounds of Formula (I) are described in US Patent Document No. 5,936,703 (Miyazaki et al.), Which include, for example:

(CH3O)3Si-CH2CH2CH2-N+(CH3)2-CH2CH2CH2-SO3-; e CH3CH2O)2Si(CH3)-CH2CH2CH2-N+(CH3)2-CH2CH2CH2-SO3-.(CH3O) 3Si-CH2CH2CH2-N + (CH3) 2-CH2CH2CH2-SO3-; and CH3CH2O) 2Si (CH3) -CH2CH2CH2-N + (CH3) 2-CH2CH2CH2-SO3-.

[081]Outros exemplos de compostos de silano zwitteriônico adequados e sua preparação são descritos no Pedido de Patente US n° 13/806.056 (Gustafson et al.), que incluem, por exemplo:[081] Other examples of suitable zwitterionic silane compounds and their preparation are described in US Patent Application No. 13 / 806,056 (Gustafson et al.), Which include, for example:

[082]Em algumas modalidades, uma camada de material de sal 140 é apli- cada no elemento de detecção 10 ou camada de tratamento de superfície 120 do elemento de detecção 10. A camada de material de sal 140 pode fornecer um valor de propriedade elétrica de referência do par de eletrodos A, B. Isso pode ser útil quando dois ou mais pares de eletrodos são utilizados com o elemento de detec- ção 10. A camada de material de sal 140 pode estar disposta na região de alta energia de superfície 3.[082] In some embodiments, a layer of salt material 140 is applied to the detection element 10 or surface treatment layer 120 of the detection element 10. The layer of salt material 140 can provide an electrical property value reference number of electrodes pair A, B. This can be useful when two or more pairs of electrodes are used with the sensing element 10. The layer of salt material 140 may be arranged in the high surface energy region 3 .

[083]Em algumas modalidades, uma camada 130 que compreende um ma- terial higroscópico pode ser aplicada no elemento de detecção 10 ou camada de tratamento de superfície 120 do elemento de detecção 10 e, então, ser deixada para secar. Em algumas dessas modalidades, uma camada de material de sal 140 pode estar disposta na ou com a camada de material higroscópico 130 dentro da região de alta energia de superfície 3 do elemento de detecção 10. O material de sal 140 pode se misturar com a camada de material higroscópico 130 para formar uma camada de material higroscópico e de sal combinada 130, 140.[083] In some embodiments, a layer 130 comprising hygroscopic material can be applied to the detection element 10 or surface treatment layer 120 of the detection element 10 and then left to dry. In some of these embodiments, a layer of salt material 140 may be arranged on or with the layer of hygroscopic material 130 within the high surface energy region 3 of the detection element 10. Salt material 140 may be mixed with the layer of hygroscopic material 130 to form a combined layer of hygroscopic and salt material 130, 140.

[084]Em algumas modalidades, uma camada de material higroscópico 130 es- tá disposta no elemento de detecção 10 e está em contato com pelo menos uma das camadas 11, 120 e a estrutura de par de eletrodos 2. A Figura 5B é um diagrama de fluxo do processo da Figura 5A descrito acima com a adição da camada de material higroscópico 130. O elemento de detecção 10 com a camada de tratamento de super- fície 120 da Figura 5A é, então, tratado com uma solução de material higroscópico (por exemplo, uma solução de material higroscópico pode ter 0,1% em peso de sorbi- tol em água) na etapa 260 e aquecido até 110 graus Celsius na etapa 261. Essa ca- mada de material higroscópico ilustrativa 130 pode existir predominantemente na su- perfície da superfície eletricamente não condutora 11 entre a estrutura de par de ele- trodos 2 ou entre pelo menos um par de eletrodos A, B ou dentro do vão 12 ou na ca- mada de tratamento de superfície 120. A camada de tratamento de superfície ilustrati- va 130 pode definir a região de alta energia de superfície 3.[084] In some embodiments, a layer of hygroscopic material 130 is arranged on the detection element 10 and is in contact with at least one of the layers 11, 120 and the electrode pair structure 2. Figure 5B is a diagram flow rate of the process of Figure 5A described above with the addition of the hygroscopic material layer 130. The detection element 10 with the surface treatment layer 120 of Figure 5A is then treated with a solution of hygroscopic material (for example, For example, a solution of hygroscopic material may have 0.1% by weight of sorbitol in water) in step 260 and heated to 110 degrees Celsius in step 261. This layer of illustrative hygroscopic material 130 may exist predominantly on the surface. electrically non-conductive surface 11 between the electrode pair structure 2 or between at least one pair of electrodes A, B or within the gap 12 or the surface treatment layer 120. The surface treatment layer illustrative 130 can def enter the region of high surface energy 3.

[085]Em algumas modalidades, a adição de uma camada de material higros- cópico 130 pode ser usada para modificar as propriedades higroscópicas de uma su- perfície de elemento de detecção 10 à qual é aplicada e pode definir a região de alta energia de superfície 3 no elemento de detecção 10. Quando usados em uma superfí- cie de um elemento de detecção 10 que funciona com base em variações de impe- dância elétrica, alguns materiais higroscópicos têm a propriedade de alterar proprie- dades higroscópicas sem contribuir com íons móveis na solução. Adicionalmente, al- guns materiais higroscópicos têm outra propriedade vantajosa de baixa pressão de vapor. As propriedades higroscópicas de polióis ocorrem devido a sua atividade em água, que é influenciada pela presença de um grande número de grupos hidroxila na molécula. As termodinâmicas de atividade em água de uma variedade de álcoois de açúcar de poliol são descritas por Compernolle, S. e Muller, J.-F., Atmos. Chem. Phys., 14, 12.815 a 12.837 (2014). Por exemplo, sorbitol é mostrado para formar uma mistura de água e sorbitol termodinamicamente estável em umidade relativa maior que 40%. Essa propriedade pode ser vantajosa quando o elemento de detecção 10 a ser modificado funciona com base na ionização de partículas em um líquido. A pre- sença de um material higroscópico, tal como um álcool de açúcar, no elemento de detecção 10 ou na superfície da superfície eletricamente não condutora 11 entre a estrutura de par de eletrodos 2 ou entre pelo menos um par de eletrodos A, B ou den- tro do vão 12 ou na camada de tratamento de superfície 120 pode possibilitar o uso em uma faixa mais ampla de ambientes de umidade.[085] In some embodiments, the addition of a layer of hygroscopic material 130 can be used to modify the hygroscopic properties of a detection element surface 10 to which it is applied and can define the region of high surface energy 3 on the detection element 10. When used on a surface of a detection element 10 that works based on variations in electrical impedance, some hygroscopic materials have the property of altering hygroscopic properties without contributing with mobile ions in the solution. In addition, some hygroscopic materials have another advantageous low vapor pressure property. The hygroscopic properties of polyols occur due to their activity in water, which is influenced by the presence of a large number of hydroxyl groups in the molecule. Thermodynamics of water activity of a variety of polyol sugar alcohols are described by Compernolle, S. and Muller, J.-F., Atmos. Chem. Phys., 14, 12,815 to 12,837 (2014). For example, sorbitol is shown to form a thermodynamically stable mixture of water and sorbitol at relative humidity greater than 40%. This property can be advantageous when the detection element 10 to be modified works based on the ionization of particles in a liquid. The presence of a hygroscopic material, such as sugar alcohol, on the sensing element 10 or on the electrically non-conductive surface surface 11 between the electrode pair structure 2 or between at least one pair of electrodes A, B or inside the gap 12 or in the surface treatment layer 120 it can be used in a wider range of humidity environments.

[086]Em determinadas modalidades, a camada de material higroscópico 130 inclui compostos com uma pluralidade de grupos hidroxila. Por exemplo, a camada de material higroscópico 130 pode ser compreendida por polietilenoglicol disponível junto à Sigma-Aldrich, MO, EUA. Em outros exemplos adequados, a camada de po- liol pode incluir pelo menos um álcool de açúcar. Alguns exemplos de álcoois de açúcar adequados incluem glicerol, eritritol, arabitol, xilitol, ribitol, manitol, sorbitol, galactitol, alitol, iditol, maltitol, isomalitol, lactitol, dulcitol e talito, em que todos estão disponíveis junto à Sigma-Aldrich, MO, EUA. Em outros exemplos adequados, a ca- mada de poliol 130 pode incluir compostos de sacarídeo. Alguns exemplos de saca-[086] In certain embodiments, the hygroscopic material layer 130 includes compounds with a plurality of hydroxyl groups. For example, the hygroscopic material layer 130 can be comprised of polyethylene glycol available from Sigma-Aldrich, MO, USA. In other suitable examples, the polyol layer can include at least one sugar alcohol. Some examples of suitable sugar alcohols include glycerol, erythritol, arabitol, xylitol, ribitol, mannitol, sorbitol, galactitol, alitol, iditol, maltitol, isomalitol, lactitol, dulcitol and talite, all of which are available from Sigma-Aldrich, MO , USA. In other suitable examples, the polyol layer 130 can include saccharide compounds. Some examples of

rídeos adequados incluem glicose, frutose, galactose, sacarose, lactose, celulose e amido disponíveis junto à Sigma-Aldrich, MO, EUA.Suitable rids include glucose, fructose, galactose, sucrose, lactose, cellulose and starch available from Sigma-Aldrich, MO, USA.

[087]A espessura da camada de tratamento de superfície 120 ou da camada de tratamento de superfície de silano 120 pode ser qualquer espessura útil. Em diversas modalidades, a camada de tratamento de superfície 120 ou a camada de tratamento de superfície de silano 120 é menor que 50 nanômetros, ou tem de 1 a 50 nanômetros de espessura.[087] The thickness of the surface treatment layer 120 or the silane surface treatment layer 120 can be any useful thickness. In various embodiments, the surface treatment layer 120 or the silane surface treatment layer 120 is less than 50 nanometers, or is 1 to 50 nanometers thick.

[088]Quando presente, a espessura da camada de material higroscópico 130 pode ser qualquer espessura útil. Em algumas modalidades, a espessura da camada de material higroscópico 130 pode ter de 0,1 a 10 micrômetros de espes- sura. A espessura maior que 10 micrômetros ou menor que 0,1 micrômetros pode também ser útil. A espessura da camada de material higroscópico 130 pode impac- tar na quantidade total de absorção de água, assim como na cinética de absorção. Alterando-se a espessura, que pode ser realizado alterando-se o peso de revesti- mento, a resposta de elemento de detecção pode ser melhorada para um dado ambiente. Exemplos do impacto da espessura de camada higroscópica são ilustra- dos nas Figuras de 13A a 13D.[088] When present, the thickness of the hygroscopic material layer 130 can be any useful thickness. In some embodiments, the thickness of the hygroscopic material layer 130 can be 0.1 to 10 micrometers thick. A thickness greater than 10 micrometers or less than 0.1 micrometers can also be useful. The thickness of the hygroscopic material layer 130 can impact the total amount of water absorption, as well as the absorption kinetics. By changing the thickness, which can be done by changing the coating weight, the response of the detection element can be improved for a given environment. Examples of the impact of hygroscopic layer thickness are illustrated in Figures 13A through 13D.

[089]O elemento de detecção 10 pode omitir uma ou mais das camadas des- critas acima, e as camadas podem ser construídas com uma faixa de combinações de pesos e espessura de revestimento, conforme desejado. Quando usada com um ele- mento de detecção 10 que funciona com base em variações de impedância elétrica, a camada de tratamento de superfície de silano 120 tem a propriedade de alterar as propriedades de superfície sem contribuir com quantidades significativas de íons mó- veis em solução. Em algumas modalidades, a adição de uma camada de material hi- groscópico 130 pode ser usada para modificar as propriedades higroscópicas do ele- mento de detecção 10 e auxiliar na definição da região de alta energia de superfície 3 no elemento de detecção 10. Quando usada com um elemento de detecção 10 que funciona com base nas variações de impedância elétrica, a camada de material hi- groscópico 130 pode ter a propriedade de alterar as propriedades de superfície sem contribuir com quantidades significativas de íons móveis em solução.[089] Detection element 10 can omit one or more of the layers described above, and the layers can be constructed with a range of combinations of weights and coating thickness, as desired. When used with a detection element 10 that works based on variations in electrical impedance, the silane surface treatment layer 120 has the property of changing surface properties without contributing significant amounts of mobile ions in solution . In some embodiments, the addition of a layer of hygroscopic material 130 can be used to modify the hygroscopic properties of the detection element 10 and assist in defining the high energy region of surface 3 on the detection element 10. When used with a detection element 10 that works based on variations in electrical impedance, the layer of hygroscopic material 130 can have the property of changing surface properties without contributing significant amounts of mobile ions in solution.

[090]A Figura 4A é um diagrama esquemático de vista superior, frontal e la- teral de outro elemento de detecção ilustrativo 10 que tem duas estruturas de par de eletrodos 2, 4, ou dois pares de eletrodos A, B e C, D.[090] Figure 4A is a schematic diagram of the top, front and side view of another illustrative detection element 10 that has two electrode pair structures 2, 4, or two electrode pairs A, B and C, D .

[091]O elemento de detecção 10 é configurado para interagir com um ambien- te de interesse. O elemento de detecção 10 inclui um substrato 1 que inclui uma su- perfície eletricamente não condutora 11, duas regiões de alta energia de superfície 3, e duas estruturas de par de eletrodos 2, 4 dispostas na superfície eletricamente não condutora 11. Cada estrutura de par de eletrodos 2, 4 inclui pelo menos um par de eletrodos A, B e C, D que tem um vão 12AB e 12CD entre os mesmos. Pelo menos uma porção de cada estrutura de par de eletrodos 2, 4 está dentro da região de alta ener- gia de superfície correspondente 3. A região de alta energia de superfície 3 pode ser descontínua, de modo que uma região de baixa energia de superfície 6 separe a regi- ão de alta energia de superfície 3 que corresponde a cada par de eletrodos A, B e C, D, conforme ilustrado. O elemento de detecção 10 é configurado para detectar materi- al particulado solúvel em fluido ou ionizável em fluido. Uma região condutora 5 pode conectar eletricamente a estrutura de par de eletrodos 2, 4 com eletrônica de detec- ção. Essa configuração de eletrodo pode ser denominada, que inclui quatro eletrodos A, B, C, e D, em que dois pares de eletrodos são formados A-B e C-D.[091] Detection element 10 is configured to interact with an environment of interest. The sensing element 10 includes a substrate 1 that includes an electrically non-conductive surface 11, two regions of high surface energy 3, and two electrode pair structures 2, 4 arranged on the electrically non-conductive surface 11. Each structure of electrode electrode pair 2, 4 includes at least one pair of electrodes A, B and C, D which has a gap 12AB and 12CD between them. At least a portion of each electrode pair structure 2, 4 is within the corresponding high surface energy region 3. The high surface energy region 3 can be discontinuous, so that a low surface energy region 6 separate the region of high surface energy 3 that corresponds to each pair of electrodes A, B and C, D, as shown. Detection element 10 is configured to detect particulate matter that is fluid-soluble or ionizable in fluid. A conductive region 5 can electrically connect the electrode pair structure 2, 4 with detection electronics. This electrode configuration can be called, which includes four electrodes A, B, C, and D, in which two pairs of electrodes are formed A-B and C-D.

[092]A região de baixa energia de superfície 6 pode ajudar a manter o lí- quido em cada uma das duas regiões de alta energia de superfície 3 separado um do outro. Regiões fora do perímetro das regiões de alta energia de superfície 3 po- dem ter uma energia de superfície menor que a energia de superfície dentro do perímetro das regiões de alta energia de superfície 3. Assim, o vapor líquido ou vapor de água podem condensar e formar seletivamente uma camada líquida ou volume líquido que permanece dentro do perímetro das regiões de alta energia de superfície 3.[092] The low surface energy region 6 can help to keep the liquid in each of the two high surface energy regions 3 separate from each other. Regions outside the perimeter of high surface energy regions 3 may have less surface energy than the surface energy within the perimeter of high surface energy regions 3. Thus, liquid vapor or water vapor may condense and selectively form a liquid layer or liquid volume that remains within the perimeter of the high surface energy regions 3.

[093]Vapor de água pode ser produzido através da respiração humana dentro de um respirador, tal como um respirador de peça facial de filtragem (FFR), ou respirador elastomérico, por exemplo. Esse vapor de água pode condensar na região de alta energia de superfície 3 do elemento de detecção. Em um exemplo, partículas de aerossol de sal, tais como cloreto de sódio, podem entrar em contato com esse vapor de água condensado, de modo que a partícula de sal se dissolva e altere uma propriedade elétrica (por exemplo, impedância) de pelo menos um dos pares de eletrodos A, B e C, D. Os tratamentos de superfície espacialmente sepa- rados possibilitam sinais distintamente separados evitando-se a migração molecu- lar entre as estruturas de par de eletrodos 2 e 4.[093] Water vapor can be produced by human breathing inside a respirator, such as a face filter respirator (FFR), or elastomeric respirator, for example. This water vapor can condense in the region of high surface energy 3 of the detection element. In one example, salt aerosol particles, such as sodium chloride, can come in contact with this condensed water vapor, so that the salt particle dissolves and changes an electrical property (for example, impedance) of at least one of the pairs of electrodes A, B and C, D. The spatially separated surface treatments allow for distinctly separate signals avoiding the molecular migration between the electrode pair structures 2 and 4.

[094]Em algumas modalidades, pelo menos uma porção de uma região que cerca pelo menos uma dentre as estruturas de par de eletrodos 2, 4 pode ter um ma- terial particulado ou de sal predisposto na estrutura de par de eletrodos 2 ou 4 ou dentro do vão 12AB ou 12CD entre os mesmos (conforme ilustrado na Figura 3). Por exemplo, o cloreto de sódio pode estar predisposto em uma superfície que cerca uma estrutura de par de eletrodos 2, ou 4 ou dentro do vão 12AB, ou 12CD para gerar uma impedância elétrica com relação à quantidade de cloreto de sódio predisposto. Isso pode ser denominado um eletrodo de referência. O material sólido (cloreto de sódio, por exemplo) pode estar disposto ou fornecido dentro do perímetro de uma região de alta energia de superfície 3 em uma quantidade conhecida. Uma vez que o vapor de água condensa nessa região de alta energia de superfície 3 a quantidade conhecida de material sólido (cloreto de sódio, por exemplo) é dissolvida e pode for- necer uma propriedade elétrica de referência ou eletrodo de referência (estrutura de par de eletrodos 2 ou 4) em que um eletrodo de detecção (eletrodo restante dentre 2 ou 4) pode ser comparado durante teste ou a operação de detecção.[094] In some embodiments, at least a portion of a region surrounding at least one of the electrode pair structures 2, 4 may have a particulate or salt material predisposed in the electrode pair structure 2 or 4 or within the gap 12AB or 12CD between them (as shown in Figure 3). For example, sodium chloride may be predisposed on a surface surrounding an electrode pair structure 2, or 4 or within the gap 12AB, or 12CD to generate an electrical impedance with respect to the amount of predisposed sodium chloride. This can be called a reference electrode. The solid material (sodium chloride, for example) can be disposed of or supplied within the perimeter of a high surface energy region 3 in a known quantity. Once the water vapor condenses in that region of high surface energy 3 the known amount of solid material (sodium chloride, for example) is dissolved and can provide a reference electrical property or reference electrode (pair structure). electrodes 2 or 4) where a detection electrode (remaining electrode out of 2 or 4) can be compared during testing or the detection operation.

[095]A Figura 4B é um diagrama esquemático de vista superior, frontal e la- teral de outro elemento de detecção ilustrativo 10.[095] Figure 4B is a schematic diagram of the top, front and side view of another illustrative detection element 10.

[096]O elemento de detecção 10 é configurado para interagir com um ambi- ente de interesse. O elemento de detecção 10 inclui um substrato 1 que compreende uma superfície eletricamente não condutora 11, duas regiões de alta energia de su- perfície 3, e duas estruturas de par de eletrodos 2, 4 dispostas na superfície eletri- camente não condutora 11. Cada estrutura de par de eletrodos 2, 4 inclui um eletro- do e compartilha um eletrodo comum C e tem um vão 12AC, 12BC entre os mesmos. Pelo menos uma porção de cada estrutura de par de eletrodos 2, 4 está dentro da região de alta energia de superfície correspondente 3. O elemento de detecção 10 é configurado para detectar material particulado solúvel em fluido. Uma região de bai- xa energia de superfície 6 pode separar as duas regiões de alta energia de superfí- cie 3. Uma região condutora 5 pode conectar eletricamente a estrutura de par de eletrodos 2, 4 com eletrônica de detecção. Essa configuração de eletrodo pode ser denominada compreendendo três eletrodos A, B, e C em que dois pares de eletro- dos são formados A-C e B-C e em que o eletrodo C é comum a ambos os pares de eletrodos.[096] Detection element 10 is configured to interact with an environment of interest. The sensing element 10 includes a substrate 1 comprising an electrically non-conductive surface 11, two high-energy regions of surface 3, and two electrode pair structures 2, 4 arranged on the electrically non-conductive surface 11. Each electrode pair structure 2, 4 includes an electrode and shares a common electrode C and has a gap 12AC, 12BC between them. At least a portion of each electrode pair structure 2, 4 is within the corresponding high surface energy region 3. Detection element 10 is configured to detect fluid-soluble particulate material. A low surface energy region 6 can separate the two high surface energy regions 3. A conductive region 5 can electrically connect the electrode pair structure 2, 4 with detection electronics. This electrode configuration can be called comprising three electrodes A, B, and C in which two pairs of electrodes are formed A-C and B-C and where electrode C is common to both pairs of electrodes.

[097]O elemento de detecção pode ser configurado para ser eletricamente acoplado ou desacoplado a um ou mais elementos eletrônicos adicionais por uma proximidade física a um ou mais elementos eletrônicos. Em algumas modalidades, por exemplo, uma região eletricamente condutora 5 pode ser configurada para contato físico com um elemento eletrônico em um conector. Em algumas modalidades, por exemplo, uma região eletricamente condutora 5 pode ser configurada para acoplar eletricamente com outro elemento eletrônico sem contato físico por meio de um cam- po eletromagnético de tempo variável.[097] The detection element can be configured to be electrically coupled or decoupled to one or more additional electronic elements by physical proximity to one or more electronic elements. In some embodiments, for example, an electrically conductive region 5 can be configured for physical contact with an electronic element in a connector. In some modalities, for example, an electrically conductive region 5 can be configured to electrically couple with another electronic element without physical contact through a variable time electromagnetic field.

[098]A Figura 6 é uma vista em seção transversal de diagrama esquemático do elemento de detecção 10 da Figura 4A que ilustra o fluido 9 disposto nas estrutu-[098] Figure 6 is a cross-sectional view of a schematic diagram of the detection element 10 of Figure 4A that illustrates the fluid 9 arranged in the structures.

ras de par de eletrodos 2, 4. O elemento de detecção 10 inclui um substrato 1 que inclui uma superfície eletricamente não condutora 11, duas regiões de alta energia de superfície 3, e duas estruturas de par de eletrodos 2, 4 dispostas na superfície eletricamente não condutora 11. Cada estrutura de par de eletrodos 2, 4 inclui pelo menos um par de eletrodos A, B e C, D que tem um vão 12AB e 12CD entre os mes- mos. Pelo menos uma porção de cada estrutura de par de eletrodos 2, 4 está dentro da região de alta energia de superfície correspondente 3. O elemento de detecção 10 é configurado para detectar material particulado solúvel em fluido. Uma região de baixa energia de superfície 6 pode separar as duas regiões de alta energia de super- fície 3. A configuração das regiões de alta energia de superfície 3 possibilita a con- densação seletiva de água ou vapor líquido nessas regiões de alta energia de super- fície 3 para formar as bolhas líquidas, ou camadas líquidas, ou volumes líquidos 9.electrode pair frames 2, 4. Detection element 10 includes a substrate 1 that includes an electrically non-conductive surface 11, two regions of high surface energy 3, and two electrode pair structures 2, 4 arranged on the electrically surface non-conductive 11. Each electrode pair structure 2, 4 includes at least one pair of electrodes A, B and C, D that has a gap 12AB and 12CD between them. At least a portion of each electrode pair structure 2, 4 is within the corresponding high surface energy region 3. Detection element 10 is configured to detect fluid-soluble particulate material. A low surface energy region 6 can separate the two high surface energy regions 3. The configuration of the high surface energy regions 3 allows for selective condensation of water or liquid vapor in these super high energy regions. - surface 3 to form liquid bubbles, or liquid layers, or liquid volumes 9.

[099]Em modalidades com múltiplos pares de eletrodos A, B, e C, D, as re- giões de diferentes energias de superfície podem ser configuradas de modo que o fluido 9, conforme ilustrado em um exemplo na Figura 6, molhe preferencialmente as regiões de alta energia de superfície 3 que cercam pelo menos um dos pares de eletrodos A, B, ou C, D, porém, o fluido 9 não realize contato de fluido com o outro par de eletrodos A, B, ou C, D. A separação preferencial de contato de fluido com os diferentes pares de eletrodos é mostrada na Figura 6, em que o fluido 9 molha preferencialmente as regiões próximas aos dois pares de eletrodos 2 e 4, porém, não forma uma ponte de fluido entre os pares A, B, e C, D, devido à região de bai- xa energia de superfície 6. Líquido ou água 9 tem uma afinidade menor com a re- gião molhada 6, o que produz múltiplas regiões de fluido distintas 9 que não estão em comunicação de fluido entre si.[099] In modalities with multiple pairs of electrodes A, B, and C, D, the regions of different surface energies can be configured so that fluid 9, as illustrated in an example in Figure 6, preferably wet the high surface energy regions 3 surrounding at least one of the electrode pairs A, B, or C, D, however, fluid 9 does not make fluid contact with the other electrode pair A, B, or C, D. The preferential separation of fluid contact with the different pairs of electrodes is shown in Figure 6, in which the fluid 9 preferably wets the regions close to the two pairs of electrodes 2 and 4, however, it does not form a fluid bridge between the pairs A , B, and C, D, due to the low surface energy region 6. Liquid or water 9 has less affinity with the wet region 6, which produces multiple distinct fluid regions 9 that are not in communication of fluid between them.

[0100]A Figura 7 é uma vista em seção transversal de diagrama esquemá- tico de um elemento de detecção ilustrativo 10 com um elemento de filtragem 7. A Figura 8 é uma vista em seção transversal de diagrama esquemático do elemento de detecção da Figura 7 que ilustra o fluido 9 disposto nas estruturas de par de eletrodos 2, 4.[0100] Figure 7 is a cross-sectional view of a schematic diagram of an illustrative detection element 10 with a filter element 7. Figure 8 is a cross-sectional view of a schematic diagram of the detection element of Figure 7 illustrating the fluid 9 disposed in the electrode pair structures 2, 4.

[0101]O elemento de filtragem 7 pode ser configurado de modo que evite que pelo menos algumas partículas ou um componente do ambiente entre em con- tato com pelo menos um par de eletrodos C, D. Em algumas modalidades, o filtro de partículas 7 pode ser um elemento de filtro não tecido. Em algumas modalida- des, um material separador 8 está disposto na superfície eletricamente não condu- tora 11, de modo que o material 8 cerque pelo menos uma porção de uma estrutu- ra de par de eletrodos 4, e o material de filtro 7 está disposto no material separador 8 de modo que o material de filtro 7 seja configurado para não entrar em contato fisicamente com o par de eletrodos C, D.[0101] The filter element 7 can be configured in such a way that it prevents at least some particles or a component of the environment from contacting at least one pair of C, D electrodes. In some embodiments, the particle filter 7 it can be a nonwoven filter element. In some embodiments, a separating material 8 is disposed on the electrically non-conducting surface 11, so that material 8 surrounds at least a portion of an electrode pair structure 4, and filter material 7 is arranged in the separating material 8 so that the filter material 7 is configured to not physically come into contact with the pair of electrodes C, D.

[0102]Um exemplo adequado de um material separador 8 é uma espuma adesiva comercialmente disponível sob o nome comercial “Fita de Espuma de Uretano 3M 4056” da 3M Co., MN, EUA., por exemplo. O material separador 8 ou espuma po- de ter um teor iônico menor que 1.000 ppm, de modo que a extração de íons por um fluido condensado seja minimizada. O material separador 8 pode ter também proprie- dades intrínsecas para adicionar ou remover constituintes químicas na camada líqui- da. Por exemplo, o material separador 8 pode ser um dessecante para remover algu- ma parte da água da camada líquida. Como exemplo, essa configuração pode resultar em um par de eletrodos de referência C, D, que podem interagir com compostos ga- sosos no ambiente, os quais têm capacidade para passar pelo material de filtro 7. No entanto, pelo menos algumas partículas são interceptadas pelo material de filtro 7 e evita-se que interajam com o par de eletrodos de referência C, D.[0102] A suitable example of a separating material 8 is a commercially available adhesive foam under the trade name "3M 4056 Urethane Foam Tape" from 3M Co., MN, USA, for example. The separating material 8 or foam can have an ionic content of less than 1,000 ppm, so that the extraction of ions by a condensed fluid is minimized. The separating material 8 can also have intrinsic properties for adding or removing chemical constituents in the liquid layer. For example, the separating material 8 can be a desiccant to remove some of the water from the liquid layer. As an example, this configuration can result in a pair of reference electrodes C, D, which can interact with gaseous compounds in the environment, which are able to pass through the filter material 7. However, at least some particles are intercepted filter material 7 and prevent them from interacting with the reference electrode pair C, D.

[0103]O elemento de filtragem 7 pode fornecer a única comunicação de fluxo de ar com a estrutura de par de eletrodos 4 ou par de eletrodos C, D e o ambiente circundante, porém, não fornece comunicação de partículas com o eletrodo e o am- biente circundante. Assim, a estrutura de par de eletrodos 4 pode operar como um eletrodo de referência em tempo real que pode remover efeitos ambientais do sinal de detecção da estrutura de par de eletrodos de detecção 2 ou par de eletrodos A, B (não protegidos pelo elemento de filtragem 7), por exemplo. Em outras modalidades, uma quantidade fixa de material sólido de interesse, tal como sal 140 (consultar a Figura 3) ou cloreto de sódio, pode estar disposta na estrutura de par de eletrodos de referência 4 ou par de eletrodos C, D e contida pelo elemento de filtragem 7. Es- sa configuração pode fornecer um par de eletrodos de referência ou estrutura de par de eletrodos 4 ou par de eletrodos C, D que tem um sinal definido para as eletrôni- cas de detecção para comparação com a estrutura ou par de eletrodos de detecção 2 ou par de eletrodos A, B (não protegidos pelo elemento de filtragem 7).[0103] The filter element 7 can provide the only airflow communication with the electrode pair structure 4 or electrode pair C, D and the surrounding environment, however, it does not provide particle communication with the electrode and am - surrounding environment. Thus, the electrode pair structure 4 can operate as a real-time reference electrode that can remove environmental effects from the detection signal of the detection electrode pair structure 2 or pair of electrodes A, B (not protected by the filtering 7), for example. In other embodiments, a fixed amount of solid material of interest, such as salt 140 (see Figure 3) or sodium chloride, can be arranged in the structure of reference electrode pair 4 or electrode pair C, D and contained by filter element 7. This configuration can provide a pair of reference electrodes or electrode pair structure 4 or electrode pair C, D which has a defined signal for the detection electronics for comparison with the structure or pair detection electrodes 2 or pair of electrodes A, B (not protected by filter element 7).

[0104]A Figura 9 é um diagrama esquemático da vista superior de outro ele- mento de detecção ilustrativo 10. O elemento de detecção 10 inclui um substrato 1 que compreende uma superfície eletricamente não condutora 11, duas regiões de alta energia de superfície 3, e duas estruturas de par de eletrodos 2, 4 dispostas na super- fície eletricamente não condutora 11. Cada estrutura de par de eletrodos 2, 4 inclui pelo menos um par de eletrodos A, B e C, D que tem um vão 12AB e 12CD entre os mesmos. Pelo menos uma porção de cada estrutura de par de eletrodos 2, 4 está dentro da região de alta energia de superfície correspondente 3. O elemento de de- tecção 10 é configurado para detectar material particulado solúvel em fluido. Uma re- gião de baixa energia de superfície 6 pode separar as duas regiões de alta energia de superfície 3. Aqui um par de eletrodos A, B está entre o outro par de eletrodos C, D. O par de eletrodos interno C, D é mostrado como linear, paralelo e de coextensão, no entanto, o par de eletrodos interno C, D pode ser interdigitado conforme descrito aci- ma.[0104] Figure 9 is a schematic diagram of the top view of another illustrative sensing element 10. Detection element 10 includes a substrate 1 comprising an electrically non-conductive surface 11, two regions of high surface energy 3, and two electrode pair structures 2, 4 arranged on the electrically non-conductive surface 11. Each electrode pair structure 2, 4 includes at least one pair of electrodes A, B and C, D that has a span 12AB and 12CD between them. At least a portion of each electrode pair structure 2, 4 is within the corresponding high surface energy region 3. Detection element 10 is configured to detect fluid-soluble particulate material. A low surface energy region 6 can separate the two high surface energy regions 3. Here one pair of electrodes A, B is between the other pair of electrodes C, D. The internal pair of electrodes C, D is shown as linear, parallel and coextensive, however, the internal electrode pair C, D can be interdigitated as described above.

[0105]A Figura 10 é um diagrama esquemático da vista superior de outro elemento de detecção ilustrativo 10. O elemento de detecção 10 inclui um substra- to 1 que compreende uma superfície eletricamente não condutora 11, uma região de alta energia de superfície 3 e uma estrutura de par de eletrodos 2 disposta na superfície eletricamente não condutora 11. A estrutura de par de eletrodos 2 inclui pelo menos um par de eletrodos A, B que tem um vão 12 entre eles. Pelo menos uma porção de cada estrutura de par de eletrodos 2 está dentro da região de alta energia de superfície 3. O elemento de detecção 10 é configurado para detectar material particulado solúvel em fluido. Uma região de baixa energia de superfície 6 pode cercar ou circunscrever a região de alta energia de superfície 3. O par de ele- trodos A, B é mostrado como linear, paralelo e de coextensão, no entanto, o par de eletrodos A, B pode ser interdigitado, conforme descrito acima. Uma ou mais perfu- rações, orifícios ou aberturas 15 se estendem pelo substrato 1. As perfurações, orifícios ou aberturas 15 podem fornecer comunicação de fluxo de ar através do elemento de detecção 10 e podem melhorar o contato de partícula com o elemento de detecção 10 ou melhorar a dinâmica de fluido do fluido próximo ao par de ele- trodos A, B.[0105] Figure 10 is a schematic diagram of the top view of another illustrative sensing element 10. Detection element 10 includes a substrate 1 comprising an electrically non-conductive surface 11, a region of high surface energy 3 and an electrode pair structure 2 disposed on the electrically non-conductive surface 11. The electrode pair structure 2 includes at least one pair of electrodes A, B having a gap 12 between them. At least a portion of each electrode pair structure 2 is within the region of high surface energy 3. Detection element 10 is configured to detect fluid-soluble particulate material. A low surface energy region 6 can surround or circumscribe the high surface energy region 3. The pair of electrodes A, B is shown as linear, parallel and coextensive, however, the pair of electrodes A, B can be interdigitated, as described above. One or more perforations, holes or openings 15 extend through the substrate 1. Perforations, holes or openings 15 can provide air flow communication through the detection element 10 and can improve particle contact with the detection element 10 or improve the fluid dynamics of the fluid near the pair of electrodes A, B.

[0106]Um filme protetor ou forro removível (não mostrado) pode ser aderido de modo removível ao elemento de detecção 10 para fornecer proteção durante transporte e instalação do elemento de detecção 10 e estruturas de par de eletro- dos 2, 4. O elemento de detecção 10 é inserido no sensor, que pode ser aplicado em um respirador ou dispositivo ou elemento protetor pessoal, conforme descrito abaixo.[0106] A protective film or removable liner (not shown) can be removably attached to the detection element 10 to provide protection during transportation and installation of the detection element 10 and electrode pair structures 2, 4. The element detection sensor 10 is inserted into the sensor, which can be applied to a respirator or personal protective device or element, as described below.

[0107]Referindo-se agora às Figuras de 19 a 21, em algumas modalidades, uma ponte elétrica 306 está disposta em uma superfície do elemento de detecção 10. A ponte elétrica 306 é configurada para modificar uma trajetória de condução elétrica no circuito elétrico 100. Em uma modalidade exemplificativa, quando o elemento de detec- ção 10 é inserido no plugue 105, a ponte elétrica 306 modifica o circuito de potência do medidor eletrônico 100 de um circuito aberto para um circuito fechado, ou de um circuito de alta resistência para um circuito de baixa resistência, que permite o fluxo de corrente elétrica aumentada, ou apresenta uma tensão ao elemento de circuito. Em outro exem- plo, a ponte elétrica 306 completa o circuito para um regulador de tensão no circuito elétrico 100. Em outro exemplo, a ponte elétrica 306 modifica a entrada em um contro- lador que possibilita um estado de alta potência. Por exemplo, a inserção do elemento de detecção 10 que tem a ponte elétrica 306 pode fazer com que o sensor eletrônico se altere de um estado de baixa potência com um consumo de potência médio X (por exemplo, X < 100 microwatts) para um estado de alta potência Y com um consumo de potência maior que dez vezes A (por exemplo, Y > 10X = 1 miliwatt). Esse recurso pode ser útil como um meio para conservar a potência de bateria, na medida em que configu- ra o circuito para consumir potência apenas quando o elemento de detecção 10 está ligado ao sensor 320. Deve-se entender que o elemento de detecção 10 pode ser pro- duzido para funcionar com qualquer combinação ou omissão de recursos anteriormente descritos, dependendo da aplicação.[0107] Referring now to Figures 19 to 21, in some embodiments, an electric bridge 306 is arranged on a surface of the sensing element 10. Electric bridge 306 is configured to modify an electrical conduction path in the electrical circuit 100 In an exemplary embodiment, when the sensing element 10 is inserted into plug 105, the electric bridge 306 changes the power circuit of electronic meter 100 from an open circuit to a closed circuit, or from a high resistance circuit to a low resistance circuit, which allows the increased flow of electrical current, or presents a voltage to the circuit element. In another example, electric bridge 306 completes the circuit for a voltage regulator in electrical circuit 100. In another example, electric bridge 306 modifies the input to a controller that allows a high power state. For example, the insertion of the detection element 10 that has the electric bridge 306 can cause the electronic sensor to change from a low power state with an average power consumption X (for example, X <100 microwatts) to a state high power Y with a power consumption greater than ten times A (for example, Y> 10X = 1 milliwatt). This feature can be useful as a means to conserve battery power, as it configures the circuit to consume power only when the detection element 10 is connected to sensor 320. It should be understood that the detection element 10 it can be produced to work with any combination or omission of features previously described, depending on the application.

[0108]Referindo-se agora à Figura 32, em algumas modalidades, o elemento de detecção 10 pode compreender um ou mais elementos de aquecimento 321a, 322a em comunicação elétrica com um ou mais pares de contatos 321, 322. Os ele- mentos de aquecimento 321a, 322a podem estar no mesmo plano que o um ou mais pares de eletrodos 301a, 302a, ou podem estar em um plano diferente. Por exemplo, o um ou mais elementos de aquecimento 321a, 322a podem estar no lado oposto do elemento de detecção 10. Em algumas modalidades, o um ou mais elementos de aquecimento 321a, 322a podem ser cobertos por uma camada eletricamente isolante de modo que se evite que formem comunicação elétrica com qualquer fluido conden- sado. Por exemplo, os elementos de aquecimento 321a, 322a podem ser configura- dos para aumentar a temperatura da superfície de detecção (não mostrada) de um elemento de detecção 10 de modo a aumentar a pressão de vapor do fluido conden- sado no elemento de detecção 10. Em algumas modalidades, a ponte elétrica 306 pode estar no mesmo plano que o um ou mais elementos de aquecimento.[0108] Referring now to Figure 32, in some embodiments, the sensing element 10 may comprise one or more heating elements 321a, 322a in electrical communication with one or more pairs of contacts 321, 322. The elements of heating 321a, 322a can be in the same plane as the one or more pairs of electrodes 301a, 302a, or can be in a different plane. For example, the one or more heating elements 321a, 322a can be on the opposite side of the sensing element 10. In some embodiments, the one or more heating elements 321a, 322a can be covered by an electrically insulating layer so that prevent them from forming electrical communication with any condensed fluid. For example, heating elements 321a, 322a can be configured to increase the temperature of the sensing surface (not shown) of a sensing element 10 so as to increase the vapor pressure of the condensed fluid in the sensing element. 10. In some embodiments, the electric bridge 306 may be on the same plane as the one or more heating elements.

[0109]A Figura 15 é um diagrama esquemático de um sistema de sensor de respirador ilustrativo 300. O sistema 300 inclui um respirador 310, um sensor 320 que inclui um elemento de detecção (conforme descrito na presente invenção) e um leitor 330 configurado para estar em comunicação sem fio com o sensor 320. O sensor 320 está posicionado substancialmente dentro de um espaço de gás inte- rior do respirador, ou montado substancialmente na superfície exterior do respira- dor 310.[0109] Figure 15 is a schematic diagram of an illustrative respirator sensor system 300. System 300 includes a respirator 310, a sensor 320 that includes a detection element (as described in the present invention) and a reader 330 configured for be in wireless communication with sensor 320. Sensor 320 is positioned substantially within an interior gas space of the respirator, or mounted substantially on the outer surface of respirator 310.

[0110]O sistema de sensor de respirador 300 pode ser configurado para detec- tar a presença de ar não filtrado dentro do espaço de gás interior do respirador 310.[0110] Respirator sensor system 300 can be configured to detect the presence of unfiltered air within the interior gas space of respirator 310.

[0111]Conforme descrito acima, o elemento de detecção é configurado pa- ra detectar material particulado solúvel em fluido quando uma camada líquida está disposta em um vão em pelo menos uma parte da superfície do elemento de de- tecção. Partículas ionizáveis em fluido podem se dissolver pelo menos parcialmen- te e podem ionizar pelo menos parcialmente na camada líquida, o que resulta em uma alteração em uma propriedade elétrica entre pelo menos dois dos eletrodos.[0111] As described above, the detection element is configured to detect fluid-soluble particulate material when a liquid layer is arranged in a gap in at least a part of the surface of the detection element. Ionizable particles in fluid can dissolve at least partially and can ionize at least partially in the liquid layer, which results in a change in an electrical property between at least two of the electrodes.

[0112]Vapor de água pode ser produzido através da respiração humana dentro do respirador e condensa na região de alta energia de superfície do elemento de detec- ção e forma a camada líquida. Em um exemplo, partículas de aerossol de sal, tais como cloreto de sódio, podem entrar em contato com esse vapor de água condensado, de modo que a partícula de sal se dissolva e altere uma propriedade elétrica (por exemplo, impedância) de pelo menos um dos pares de eletrodos. Essa alteração em propriedade elétrica pode ser detectada pelo sensor 320 e comunicada sem fio para um leitor remo- to 330. O transporte do material particulado ionizável em fluido para o elemento de de- tecção pode ser efetuado através da respiração humana. Em algumas modalidades, o transporte do material particulado ionizável em fluido para o elemento de detecção pode ser conduzido com o uso de um elemento de transporte de gás. Em algumas modalida- des, o elemento de transporte de gás é um ventilador ou bomba.[0112] Water vapor can be produced through human respiration inside the respirator and condenses in the region of high surface energy of the detection element and forms the liquid layer. In one example, salt aerosol particles, such as sodium chloride, can come in contact with this condensed water vapor, so that the salt particle dissolves and changes an electrical property (for example, impedance) of at least one of the electrode pairs. This change in electrical property can be detected by sensor 320 and communicated wirelessly to a remote reader 330. The transport of the ionizable particulate material in fluid to the detection element can be carried out through human respiration. In some embodiments, the transport of the fluid-ionizable particulate material to the detection element can be conducted using a gas transport element. In some modes, the gas transport element is a fan or pump.

[0113]O elemento de detecção é um elemento de detecção ionizável em fluido que pode ser configurado de modo que o vapor de condensação não condense unifor- memente na superfície do elemento de detecção, conforme descrito acima. O elemento de detecção ionizável em fluido pode ser configurado adicionalmente de modo que o vapor condensado em contato com pelo menos um eletrodo não forme uma fase con- densada contínua em pelo menos outro eletrodo.[0113] The detection element is a fluid ionizable detection element that can be configured so that condensation vapor does not condense evenly on the surface of the detection element, as described above. The fluid ionizable detection element can be further configured so that the condensed vapor in contact with at least one electrode does not form a continuous condensed phase in at least one other electrode.

[0114]O respirador 310 pode ser qualquer artigo de respirador protetor pessoal, tal como um respirador de peça facial de filtragem ou respirador elastomé- rico, por exemplo. O sensor 320 pode incluir uma fonte de energia, interface de comunicação, eletrônicos de detecção e antena. A fonte de energia de sensor 320 pode ser uma bateria, uma bateria recarregável ou um coletor de energia.[0114] Respirator 310 can be any personal protective respirator article, such as a face filter respirator or elastomeric respirator, for example. Sensor 320 can include a power source, communication interface, detection electronics and antenna. The sensor power source 320 can be a battery, a rechargeable battery, or a power collector.

[0115]O elemento de detecção pode ser configurado para ser substituível e mecanicamente separável do sensor 320. O elemento de detecção pode estar em comunicação removível com o sensor 320. O elemento de detecção pode estar em comunicação sem fio com o sensor 320. O sensor 320 pode ser reutilizável substi- tuindo-se um elemento de detecção usado ou gasto com um elemento de detecção recente ou novo.[0115] The detection element can be configured to be replaceable and mechanically separable from sensor 320. The detection element can be in removable communication with sensor 320. The detection element can be in wireless communication with sensor 320. The sensor 320 can be reusable by replacing a used or worn detection element with a new or new detection element.

[0116]O sensor 320 pode ser fixo, ou aderido, ou conectado a uma superfí- cie interior do respirador 310 ou do dispositivo ou do elemento protetor pessoal. A superfície interior pode definir um espaço de gás interior do respirador uma vez que o respirador 310 ou dispositivo ou elemento protetor pessoal é usado por um usuá- rio. O espaço de gás interior está em comunicação de fluxo de ar com a respiração do usuário que usa o respirador 310 ou dispositivo ou elemento protetor pessoal. Em algumas modalidades, o sensor 320 pode estar posicionado ou preso de modo re- movível dentro do espaço de gás interior. Em algumas modalidades, o sensor 320 pode estar posicionado ou preso de modo removível na superfície interior do respi- rador 310. Em algumas modalidades, o sensor 320 pode estar posicionado ou preso de modo removível a uma superfície exterior do respirador 310. O sensor 320 pode ser fixo, ou aderido, ou conectado a uma superfície interior ou uma superfície exteri- or do respirador 310 através de qualquer sistema de prisão útil, tal como, adesivo, velcro, conector de encaixe por atrito, ou sucção, por exemplo. Por exemplo, o sen- sor 320 pode se prender a uma superfície exterior do respirador através de uma por- ta (não mostrada) no respirador que cria um canal de fluido entre o espaço de gás interior do respirador e o espaço de gás exterior. Por exemplo, o sensor 320 pode ser acoplado a tal porta pressionando-se o sensor 320 na porta, isto é, uma conexão de encaixe por atrito.[0116] The sensor 320 can be fixed, or adhered to, or connected to an interior surface of the respirator 310 or the personal protective device or element. The interior surface can define an interior gas space of the respirator since the respirator 310 or personal protective device or element is used by a user. The interior gas space is in air flow communication with the user's breathing using the 310 respirator or personal protective device or element. In some embodiments, the sensor 320 may be positioned or removably attached within the interior gas space. In some embodiments, sensor 320 may be positioned or removably attached to the inner surface of respirator 310. In some embodiments, sensor 320 may be positioned or removably attached to an outer surface of respirator 310. Sensor 320 it can be fixed, or adhered to, or connected to an inner surface or an outer surface of the respirator 310 through any useful arresting system, such as, adhesive, velcro, friction connector, or suction, for example. For example, sensor 320 can be attached to an exterior surface of the respirator through a door (not shown) on the respirator that creates a fluid channel between the interior gas space of the respirator and the space of the exterior gas. For example, sensor 320 can be coupled to such a door by pressing sensor 320 on the door, that is, a friction fitting connection.

[0117]O tamanho e o peso do sensor 320 são selecionados de modo que o sensor não interfira com o uso de um usuário do respirador 310. O tamanho do sen- sor 320 e um peso do sensor 320 são selecionados de modo que o sensor 320 não altere o encaixe do respirador 310 em um usuário. O sensor 320 pode ter um peso em uma faixa de 0,1 a 225 gramas, preferencialmente menor que 10 gramas, ou de 1 a 10 gramas. Um sensor que pesa 225 gramas pode não alterar o encaixe do res- pirador se o respirador estiver suficientemente apertado, porém, pesos menores são preferenciais de modo a reduzir o peso do respirador. O sensor 320 pode ter um vo- lume em uma faixa de 0,1 a 50 cm3, preferencialmente menor que 10 cm3, ou de 1 a 10 cm3.[0117] The size and weight of sensor 320 are selected so that the sensor does not interfere with the use of a respirator user 310. The size of sensor 320 and a weight of sensor 320 are selected so that the sensor 320 do not alter the fit of the respirator 310 on a user. The sensor 320 can have a weight in the range of 0.1 to 225 grams, preferably less than 10 grams, or from 1 to 10 grams. A sensor that weighs 225 grams may not alter the fit of the respirator if the respirator is sufficiently tight, however, lower weights are preferred in order to reduce the respirator's weight. The sensor 320 can have a volume in a range of 0.1 to 50 cm3, preferably less than 10 cm3, or from 1 to 10 cm3.

[0118]Referindo-se agora à Figura 18, o sensor 320 mostrado inclui circuito elétrico 100, que compreende uma pluralidade de contatos elétricos 104, e um elemento de transporte de gás 200. O circuito elétrico 100 é configurado para me- dir pelo menos uma característica elétrica (por exemplo, impedância) entre pelo menos um par de contatos elétricos 104. O sensor 320 é configurado para aceitar um elemento de detecção 10 em um plugue 105 conforme mostrado na Figura 19, em que o plugue contém os contatos elétricos 104. Em algumas modalidades, o elemento de transporte de gás 200 é um ventilador, tal como um ventilador axial ou um ventilador centrífugo (isto é, soprador). Alguns exemplos adequados de ventila- dores são os da série Mighty Mini comercialmente disponíveis junto à Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd, que estão na faixa de tamanho de 9 mm x 9 mm x 3 mm a 30 mm x 30 mm x 3 mm. Em outras modalidades, o elemento de trans- porte de gás 200 é uma bomba, tal como uma bomba piezoelétrica.[0118] Referring now to Figure 18, the sensor 320 shown includes electrical circuit 100, which comprises a plurality of electrical contacts 104, and a gas transport element 200. Electrical circuit 100 is configured to measure at least an electrical characteristic (for example, impedance) between at least one pair of electrical contacts 104. Sensor 320 is configured to accept a sensing element 10 on a plug 105 as shown in Figure 19, where the plug contains the electrical contacts 104 In some embodiments, the gas transport element 200 is a fan, such as an axial fan or a centrifugal fan (i.e., blower). Some suitable examples of fans are those of the Mighty Mini series commercially available from Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd, which are in the size range from 9 mm x 9 mm x 3 mm to 30 mm x 30 mm x 3 mm . In other embodiments, the gas transport element 200 is a pump, just like a piezoelectric pump.

[0119]Em algumas modalidades, o elemento de detecção 10 é configurado para ser mecanicamente separável dos outros elementos do sensor 320. Esse re- curso é útil se o elemento de detecção 10 for configurado para ser descartável ou intercambiável. Em algumas modalidades, o leitor 330 compreende um plugue 105 que contém contatos elétricos nos quais o elemento de detecção 10 pode ser inseri- do, em que o encaixe mecânico do elemento de detecção 10 e o plugue 105, que resulta em conexão elétrica entre o elemento de detecção 10 e os contatos elétricos 104, criam uma conexão elétrica entre o elemento de detecção 10 e o circuito elétri- co 100.[0119] In some embodiments, the detection element 10 is configured to be mechanically separable from the other elements of sensor 320. This feature is useful if the detection element 10 is configured to be disposable or interchangeable. In some embodiments, the reader 330 comprises a plug 105 that contains electrical contacts into which the detection element 10 can be inserted, in which the mechanical fitting of the detection element 10 and the plug 105, which results in an electrical connection between the detection element 10 and electrical contacts 104, create an electrical connection between detection element 10 and electrical circuit 100.

[0120]Em algumas modalidades, é vantajoso conter o elemento de detec- ção 10 dentro de uma estrutura de transporte de gás 400, sendo que o transporte de gás é conduzido pelo elemento de transporte de gás 200, conforme mostrado na Figura 22. A estrutura de transporte de gás 400 serve para direcionar uma taxa de fluxo predeterminada de gás de uma maneira controlada para a superfície de detecção 301a e opcionais superfícies de detecção adicionais. Em algumas moda- lidades, um canal de escape 405 está alinhado ao escoamento de escape do ele- mento de transporte de gás 200 de modo que o gás possa escapar para fora da estrutura de transporte de gás 400. Nessa modalidade, o elemento de detecção 10 está disposto a montante do elemento de transporte de gás 200. Ainda mais a montante, um ou mais canais de admissão de gás 401, 402 estão dispostos de modo que o gás possa entrar através dos canais de admissão de gás, ser direcio- nado para a superfície de detecção 301a do elemento de detecção 10 e, então,[0120] In some embodiments, it is advantageous to contain the detection element 10 within a gas transport structure 400, the gas transport being conducted by the gas transport element 200, as shown in Figure 22. A gas transport structure 400 serves to direct a predetermined gas flow rate in a controlled manner to the detection surface 301a and optional additional detection surfaces. In some modes, an exhaust channel 405 is aligned with the exhaust flow of the gas transport element 200 so that the gas can escape out of the gas transport structure 400. In this embodiment, the detection element 10 is arranged upstream of the gas transport element 200. Even more upstream, one or more gas inlet channels 401, 402 are arranged so that gas can enter through the gas inlet channels, be directed to the detection surface 301a of the detection element 10 and then

escapar através do canal de escape 405. Em algumas modalidades, a superfície de detecção 301a do elemento de detecção 10 está localizada substancialmente perpendicular ao fluxo de gás predeterminado. Essa disposição do um ou mais ca- nais de admissão de gás 401, 402, elemento de detecção 10 e elemento de trans- porte de gás 200 pode resultar em melhoramentos em tempo de resposta de sen- sor e sensibilidade às alterações em concentração de aerossol sobre disposições alternativas, devido à maneira rápida e controlada pela qual essa combinação de elementos move as amostras para a superfície de detecção 301a do elemento de detecção 10. Por exemplo, quando usada como parte de um teste de encaixe de respirador, essa disposição pode resultar em detecção rápida de alterações em encaixe de respirador em casos específicos no tempo durante um teste de encaixe. Isso pode possibilitar identificação mais precisa de ações específicas que resultam em alterações no encaixe de respirador para o usuário.escape through the exhaust channel 405. In some embodiments, the detection surface 301a of the detection element 10 is located substantially perpendicular to the predetermined gas flow. This arrangement of one or more gas inlet channels 401, 402, detection element 10 and gas transport element 200 can result in improvements in sensor response time and sensitivity to changes in aerosol concentration on alternative arrangements, due to the fast and controlled manner in which this combination of elements moves samples to the detection surface 301a of detection element 10. For example, when used as part of a respirator fit test, this arrangement can result in rapid detection of changes in respirator fitting in specific cases over time during a fitting test. This can enable more precise identification of specific actions that result in changes to the respirator fitting for the user.

[0121]Em algumas modalidades, em que o sensor 320 é configurado para de- tectar um aerossol, a estrutura de transporte de gás 400 é construída como um impac- tador de aerossol em que o elemento de detecção 10 serve como a placa de impacta- dor. A natureza de um impactador é aquela em que coletam preferencialmente apenas partículas maiores que um dado tamanho na placa de impactador. Portanto, nesse exemplo, a combinação de elementos 400 e 10 resulta na coleta preferencial de partícu- las maiores que um dado tamanho, tal como 1 mícron de diâmetro ou 2,5 mícrons de diâmetro ou 10 mícrons de diâmetro, no elemento de detecção 10. A Figura 23 mostra um exemplo de uma estrutura interna adequada da estrutura de transporte de gás 400, com um elemento de detecção exemplificativo 10 em um estado inserido. Elemento de transporte de gás 200 não é mostrado nessa Figura para fins de clareza, porém, deve- se assumir que está posicionado conforme descrito anteriormente – dentro da estrutura de transporte de gás 400, entre o canal de escape 405 e o elemento de detecção 10. Na Figura 23, o canal de escape 405 é configurado como um ventilador axial, enquanto na Figura 22, o canal de escape 405 é configurado como um ventilador centrífugo. Em- bora transmitam diferentes propriedades no sistema, entende-se que qualquer configu- ração pode ser adequada.[0121] In some embodiments, where sensor 320 is configured to detect an aerosol, the gas transport structure 400 is constructed as an aerosol impactor in which the detection element 10 serves as the impact plate - ache. The nature of an impactor is one in which preferentially only collect particles larger than a given size on the impactor plate. Therefore, in this example, the combination of elements 400 and 10 results in the preferential collection of particles larger than a given size, such as 1 micron in diameter or 2.5 microns in diameter or 10 microns in diameter, in the detection element 10 Figure 23 shows an example of a suitable internal structure of the gas transport structure 400, with an exemplary detection element 10 in an inserted state. Gas transport element 200 is not shown in this Figure for the sake of clarity, however, it must be assumed that it is positioned as described above - within the gas transport structure 400, between the exhaust channel 405 and the detection element 10 In Figure 23, exhaust channel 405 is configured as an axial fan, while in Figure 22, exhaust channel 405 is configured as a centrifugal fan. Although they transmit different properties in the system, it is understood that any configuration can be suitable.

[0122]Em algumas modalidades, a estrutura de transporte de gás 400 con- tém uma pluralidade de canais de modo a aceitar uma pluralidade de elementos de detecção entre os canais de admissão e os canais de escape. Isso também neces- sita da inclusão de múltiplos plugues 105 nos quais cada elemento pode se inserir. Nessa modalidade, o ar que passa sobre uma tira de sensor passa subsequente- mente sobre uma segunda tira de sensor. Essa abordagem imita o projeto de um impactador em cascata em que subsequentes estágios coletam sucessivamente partículas menores.[0122] In some embodiments, the gas transport structure 400 contains a plurality of channels in order to accept a plurality of sensing elements between the intake and exhaust channels. This also requires the inclusion of multiple plugs 105 in which each element can be inserted. In this mode, the air that passes over a sensor strip subsequently passes over a second sensor strip. This approach mimics the design of a cascade impactor in which subsequent stages successively collect smaller particles.

[0123]Em algumas modalidades, o circuito elétrico 100 e o elemento de trans- porte de gás 200 são alimentados por uma fonte de energia, tal como uma bateria, 106 que é parte do sensor 320, conforme mostrado na Figura 24. Em algumas moda- lidades, a fonte de energia 106 é uma bateria principal que é configurada para ser substituída. Em algumas modalidades, a fonte de energia 106 é uma bateria recarre- gável. Por exemplo, uma bateria de íon de lítio de 3,7 V com uma capacidade de 40 miliamp-hora pode alimentar um ventilador em 2,5 V e 30 mA, mais o medidor de ele- trônica, durante mais de uma hora de execução contínua é útil na presente revelação. Aqueles versados na técnica reconhecerão que baterias de diferentes tamanhos po- dem ser usadas para aplicações que exigem diferentes tempos de execução ou exi- gências de potência. Baterias menores têm o benefício de menores tamanhos e me- nores massas. Uma bateria recarregável exige um meio para carregar a bateria. Em algumas modalidades, um plugue 107 pode ser configurado para receber um cabo elétrico de carregamento, tal como um cabo micro-USB, para carregar a bateria. Em algumas modalidades, o circuito elétrico 100 pode compreender uma estrutura de car- regamento por indução de modo que a bateria possa ser carregada sem fio. Uma es-[0123] In some embodiments, the electrical circuit 100 and the gas transport element 200 are powered by a power source, such as a battery, 106 which is part of sensor 320, as shown in Figure 24. In some mode, power source 106 is a main battery that is configured to be replaced. In some embodiments, power source 106 is a rechargeable battery. For example, a 3.7 V lithium-ion battery with a capacity of 40 milliamp-hour can power a fan at 2.5 V and 30 mA, plus the electronics meter, for more than an hour of execution continuous is useful in the present disclosure. Those skilled in the art will recognize that batteries of different sizes can be used for applications that require different run times or power requirements. Smaller batteries have the benefit of smaller sizes and smaller masses. A rechargeable battery requires a means to charge the battery. In some embodiments, a plug 107 can be configured to receive an electrical charging cable, such as a micro-USB cable, to charge the battery. In some embodiments, electrical circuit 100 may comprise an induction charging structure so that the battery can be charged wirelessly. One

trutura de carregamento por indução reduz o número de aberturas que devem perma- necer acessíveis ao circuito, desse modo se reduz o risco da introdução de contami- nantes ambientais no circuito.induction charging structure reduces the number of openings that must remain accessible to the circuit, thereby reducing the risk of introducing environmental contaminants into the circuit.

[0124]Em algumas modalidades, o sensor atualmente revelado 320 inclui um alojamento 410 que tem uma abertura configurada para receber o elemento de detec- ção 10; um circuito elétrico 100 operacionalmente conectado ao alojamento 410, em que o circuito elétrico 100 é configurado para detectar pelo menos uma característica de impedância elétrica através de pelo menos um par de eletrodos; pelo menos um ele- mento de transporte de gás 200 em comunicação elétrica com o circuito elétrico 100; e um leitor 330 em comunicação com o circuito elétrico 100, em que o leitor 330 é confi- gurado para comparar informações sobre um volume de gás externo ao alojamento 410 com informações sobre um volume de gás dentro do alojamento 410. Em algumas mo- dalidades, um alojamento 410 é configurado de modo que o circuito elétrico 100 e a estrutura de transporte de gás anteriormente descrita 400 estejam contidos no aloja- mento 410, conforme mostrado na Figura 25. Em algumas modalidades, a estrutura de transporte de gás 400 é mecanicamente separável do alojamento 410. Em algumas modalidades, o elemento de detecção 10 tem um determinado formato 3d, tal como formato 3d retangular, cúbico, cilíndrico, irregular e semelhantes. O alojamento 410 po- de incluir uma abertura para receber o elemento de detecção 10, em que o formato da abertura complementa o formato do elemento de detecção 10. Por exemplo, a abertura pode ter formato retangular. Isso resulta em que, quando o elemento de detecção 10 é inserido na abertura, não há substancialmente nenhuma comunicação de fluido através da abertura na qual o elemento de detecção está inserido entre o gás contido no aloja- mento 410 e o exterior do alojamento 410.[0124] In some embodiments, the sensor currently revealed 320 includes a housing 410 that has an opening configured to receive the detection element 10; an electrical circuit 100 operatively connected to housing 410, wherein electrical circuit 100 is configured to detect at least one electrical impedance characteristic through at least one pair of electrodes; at least one gas transport element 200 in electrical communication with electrical circuit 100; and a reader 330 in communication with electrical circuit 100, where reader 330 is configured to compare information on a volume of gas external to housing 410 with information on a volume of gas inside housing 410. In some modes , a housing 410 is configured so that the electrical circuit 100 and the gas transport structure previously described 400 are contained in the housing 410, as shown in Figure 25. In some embodiments, the gas transport structure 400 is mechanically detachable from housing 410. In some embodiments, the sensing element 10 has a certain 3d shape, such as rectangular, cubic, cylindrical, irregular and similar shapes. The housing 410 may include an opening for receiving the detection element 10, where the shape of the opening complements the shape of the detection element 10. For example, the opening can be rectangular in shape. This results in that when the detection element 10 is inserted into the opening, there is substantially no fluid communication through the opening in which the detection element is inserted between the gas contained in housing 410 and the exterior of housing 410.

[0125]Em algumas modalidades, o circuito elétrico 100 é afixado ao aloja- mento 410. Por exemplo, em alguns casos, o circuito elétrico 100 é afixado a pelo menos uma parede interior do alojamento 410.[0125] In some embodiments, electrical circuit 100 is attached to housing 410. For example, in some cases, electrical circuit 100 is affixed to at least one interior wall of housing 410.

[0126]Em algumas modalidades, é vantajoso para o elemento de detecção 10 compreender uma aba 305, conforme mostrado na Figura 26, que pode ser usada para auxiliar na remoção do elemento de detecção 10 do sensor 320 (consultar as Figuras 27 e 28 para exemplos de remoção e inserção). Em algumas modalidades, o sistema pode incluir um mecanismo ejetor de elemento de detecção para auxiliar na remoção do elemento de detecção 10 do alojamento 410.[0126] In some embodiments, it is advantageous for the detection element 10 to comprise a tab 305, as shown in Figure 26, which can be used to assist in the removal of the detection element 10 from the sensor 320 (see Figures 27 and 28 for removal and insertion examples). In some embodiments, the system may include a detection element ejector mechanism to assist in removing the detection element 10 from housing 410.

[0127]Em algumas modalidades, um ou mais canais de gás 404 podem es- tar dispostos em uma superfície de alojamento 410, conforme mostrado na Figura 28, de modo que o gás possa entrar no canal de gás 404 antes de passar pelos canais de admissão de gás 401, 402. Em algumas modalidades, o alojamento 410 pode ser compreendido por diversas peças, de modo que as peças 411 possam ser removidas para o acesso de componentes internos, conforme mostrado na Fi- gura 29.[0127] In some embodiments, one or more gas channels 404 may be arranged on a housing surface 410, as shown in Figure 28, so that gas can enter the gas channel 404 before passing through the gas channels. gas inlet 401, 402. In some embodiments, housing 410 can be comprised of several parts, so that parts 411 can be removed to access internal components, as shown in Figure 29.

[0128]Em algumas modalidades, uma estrutura de controle de transporte 407 está disposta em proximidade com o canal de escape 405, conforme mostrado na Figura 30, de modo que o gás deve passar pela estrutura de controle de transpor- te 407 ao se mover entre o canal de escape 405 e o meio circundante. A estrutura de controle de transporte pode fornecer benefícios controlando-se o fluxo para trás de analitos do meio circundante para o canal de escape 405 e, então, para o aloja- mento de sensor. Em algumas modalidades, a estrutura de controle de transporte 407 é um filtro de partículas. O filtro de partículas pode fornecer benefícios para evi- tar que particulados entrem no sistema através do canal de escape 405. Em algu- mas modalidades, a estrutura de controle de transporte 407 é um filtro de gás. O filtro de gás pode fornecer benefícios de evitar que determinadas moléculas de gás entrem no sistema através do canal de escape 405. Em outra modalidade, a estrutu- ra de controle de gás 407 é uma válvula, de modo que se deixa o gás passar do ca- nal de escape 405 para o meio circundante, porém, é impedido de fluir na outra dire-[0128] In some embodiments, a transport control structure 407 is arranged in proximity to the exhaust channel 405, as shown in Figure 30, so that the gas must pass through the transport control structure 407 when moving between the exhaust channel 405 and the surrounding environment. The transport control structure can provide benefits by controlling the flow back of analytes from the surrounding environment to the exhaust channel 405 and then to the sensor housing. In some embodiments, the transport control structure 407 is a particulate filter. The particle filter can provide benefits to prevent particulates from entering the system through the 405 exhaust channel. In some embodiments, the transport control structure 407 is a gas filter. The gas filter can provide benefits of preventing certain gas molecules from entering the system through the 405 exhaust channel. In another embodiment, the gas control structure 407 is a valve, so that the gas is allowed to pass through the Exhaust channel 405 to the surrounding environment, however, is prevented from flowing in the other direction.

ção.dog.

[0129]Em algumas modalidades, o sensor atualmente revelado 320 inclui um elemento de aquecimento e componentes elétricos relacionados de modo a fornecer opcionalmente calor a um ou mais locais no alojamento 410. Por exemplo, o elemen- to de aquecimento pode estar disposto em estreita proximidade com um local ocu- pado pelo elemento de detecção 10 quando o elemento de detecção é inserido no alojamento 410. Por exemplo, o elemento de aquecimento pode ser configurado pa- ra aumentar a temperatura de uma superfície de detecção de um elemento de de- tecção 10 de modo a aumentar a pressão de vapor do fluido condensado no elemen- to de detecção. Por exemplo, o elemento de aquecimento pode promover evapora- ção de água condensada a partir do elemento de detecção de impedância elétrica, ou da superfície de elementos de detecção óptica.[0129] In some embodiments, the currently disclosed sensor 320 includes a heating element and related electrical components in order to optionally provide heat to one or more locations in housing 410. For example, the heating element may be arranged in close proximity. proximity to a location occupied by the sensing element 10 when the sensing element is inserted into housing 410. For example, the heating element can be configured to increase the temperature of a sensing surface of a detecting element protection 10 in order to increase the vapor pressure of the condensed fluid in the detection element. For example, the heating element can promote evaporation of condensed water from the electrical impedance detection element, or from the surface of optical detection elements.

[0130]O sensor 320 compreende elementos que possibilitam a operação práti- ca do sensor 320 sem necessidade de conexão física de elementos que expandiriam o dispositivo além de um determinado tamanho, tal como 20 cm3, que inclui: um circuito de potência, em que a potência pode ser fornecida por um elemento no próprio sensor, tal como uma bateria, ou através de meios sem fio, tal como potência indutiva; um cir- cuito de análise de característica elétrica em comunicação elétrica com contatos elétri- cos 104, e um microcontrolador, ambos em comunicação com um circuito de potência; um elemento de transporte de ar em comunicação elétrica com um circuito de potência; e uma estrutura de transmissão de dados. A estrutura de transmissão de dados pode ser um circuito de comunicações sem fio, tal como radiofrequência, acoplamento de campo próximo, WiFi ou Bluetooth. Em algumas modalidades, a estrutura de transmis- são de dados pode ser uma estrutura de armazenamento de memória de dados. Em algumas modalidades, a estrutura de transmissão de dados pode ser um indicador vi- sual, sonoro ou háptico, tal como um diodo emissor de luz, alarme sonoro ou alarme vibratório.[0130] Sensor 320 comprises elements that enable the practical operation of sensor 320 without the need for physical connection of elements that would expand the device beyond a certain size, such as 20 cm3, which includes: a power circuit, in which the power can be supplied by an element in the sensor itself, such as a battery, or by wireless means, such as inductive power; an electrical characteristic analysis circuit in electrical communication with electrical contacts 104, and a microcontroller, both in communication with a power circuit; an air transport element in electrical communication with a power circuit; and a data transmission structure. The data transmission structure can be a wireless communications circuit, such as radio frequency, near field coupling, WiFi or Bluetooth. In some embodiments, the data transmission structure can be a data memory storage structure. In some modalities, the data transmission structure can be a visual, audible or haptic indicator, such as a light emitting diode, audible alarm or vibrating alarm.

[0131]Uso do sensor em algumas aplicações pode possibilitar melhoramentos na precisão, exatidão, sensibilidade e tempo de resposta da detecção de gás e/ou partículas de aerossol dentro de um respirador. Exemplos de dados de detecção de aerossol de cloreto de sódio por um sensor do tipo descrito aqui quando montado substancialmente dentro do espaço de gás interior de um respirador em comparação com um fotômetro de chama de sódio são mostrados nas Figuras de 31A a D. Um fotômetro de chama de sódio é um dispositivo usado para medir aerossol que contém sódio executando-se a amostra do aerossol através de uma chama de hidrogênio e medindo-se a emissão óptica. Nesses exemplos, os dados são coletados simultane- amente, com o sensor colocado inteiramente dentro do espaço de respiração do respi- rador, e a amostragem de fotômetro de chama de sódio através de uma porta feita no respirador. Exemplos de dados de detecção de aerossol de cloreto de sódio por um sensor do tipo descrito aqui quando montado em uma superfície externa de um respi- rador em comparação com uma chama de sódio são mostrados nas Figuras de 33A a D. Nesses exemplos, os dados são coletados simultaneamente, com o sensor monta- do na superfície exterior do respirador por meio de conexão com uma porta no respi- rador, e a amostragem de fotômetro de chama de sódio através de uma porta feita no respirador.[0131] Use of the sensor in some applications may allow improvements in the precision, accuracy, sensitivity and response time of the detection of gas and / or aerosol particles inside a respirator. Examples of sodium chloride aerosol detection data by a sensor of the type described here when mounted substantially within the interior gas space of a respirator compared to a sodium flame photometer are shown in Figures 31A to D. A photometer sodium flame is a device used to measure aerosol containing sodium by running the aerosol sample through a hydrogen flame and measuring the optical emission. In these examples, data are collected simultaneously, with the sensor placed entirely within the respirator's breathing space, and sampling the sodium flame photometer through a port made on the respirator. Examples of sodium chloride aerosol detection data by a sensor of the type described here when mounted on an external surface of a respirator compared to a sodium flame are shown in Figures 33A to D. In these examples, the data they are collected simultaneously, with the sensor mounted on the outer surface of the respirator through connection with a port on the respirator, and the sampling of a sodium flame photometer through a port made on the respirator.

[0132]Em algumas modalidades, o sensor 320 pode se comunicar sem fio com um leitor remoto 330. O sensor 320 pode comunicar dados de modo sem fio ao leitor 330 com relação às alterações em uma propriedade elétrica do elemento de detecção. Em algumas modalidades, a comunicação entre o leitor 330 e o sensor 320 ocorre por meio de comunicação eletromagnética, tal como por meio de campo magnético, ou Comunicações de Campo Próximo, ou Baixa Energia de Bluetooth, ou iluminação ópti- ca e detecção, WiFi, Zigbee, ou semelhantes. Em algumas modalidades, o sensor 320 pode se comunicar por meio de uma conexão com fio ao leitor 330, tal como estar no mesmo circuito elétrico que o leitor 330.[0132] In some embodiments, sensor 320 can communicate wirelessly with a remote reader 330. Sensor 320 can communicate data wirelessly to reader 330 with respect to changes in an electrical property of the detection element. In some modalities, the communication between reader 330 and sensor 320 occurs through electromagnetic communication, such as through magnetic field, or Near Field Communications, or Bluetooth Low Energy, or optical lighting and detection, WiFi , Zigbee, or the like. In some embodiments, sensor 320 can communicate via a wired connection to reader 330, such as being on the same electrical circuit as reader 330.

[0133]O sensor 320 e o leitor 330 podem se comunicar entre si sobre um ou mais constituintes de um gás ou aerossol dentro do espaço de gás interior. O sensor 320 e o leitor 330 podem se comunicar entre si sobre propriedades físicas com relação a um gás dentro do espaço de gás interior, tal como temperatura, pressão, umidade e semelhantes. O sensor 320 e o leitor 330 podem se comunicar entre si sobre parâmetros usados para avaliar o desempenho de exercícios por um usuário do respirador, tal como vigor de respiração e/ou movimento corporal. Por exemplo, o sensor 320 pode compreender sensores de força, tais como acelerôme- tros, que fornecem sinais com relação ao movimento da cabeça do usuário quando o sensor está montado dentro ou no respirador usado pelo usuário. Por exemplo, o sensor 320 pode compreender sensores que fornecem sinais com relação ao vigor de respiração do usuário, tal como sensores de temperatura, sensores de umida- de, sensor de fluxo de ar, sensores de pressão e semelhantes. Por exemplo, exer- cícios úteis na presente revelação incluem aqueles prescritos pela Administração de Segurança e Saúde Ocupacional Americana em 30 CFR 1910.134 Anexo A. Um exemplo de sinais de sensor desses exercícios é mostrado na Figura 34.[0133] Sensor 320 and reader 330 can communicate with each other about one or more constituents of a gas or aerosol within the interior gas space. Sensor 320 and reader 330 can communicate with each other about physical properties with respect to a gas within the interior gas space, such as temperature, pressure, humidity and the like. Sensor 320 and reader 330 can communicate with each other about parameters used to assess exercise performance by a respirator user, such as breathing vigor and / or body movement. For example, sensor 320 may comprise force sensors, such as accelerometers, that provide signals regarding the movement of the user's head when the sensor is mounted inside or on the respirator used by the user. For example, sensor 320 may comprise sensors that provide signals with respect to the user's breathing vigor, such as temperature sensors, humidity sensors, airflow sensor, pressure sensors and the like. For example, exercises useful in the present disclosure include those prescribed by the American Occupational Safety and Health Administration under 30 CFR 1910.134 Appendix A. An example of sensor signals from these exercises is shown in Figure 34.

[0134]O leitor 330 pode incluir uma fonte de energia, interface de comuni- cação, eletrônica de controle e antena. O leitor 330 pode se comunicar sem fio com um dispositivo remoto 350 por meio da internet 340, conforme mostrado na Figura[0134] Reader 330 may include a power source, communication interface, control electronics and antenna. Reader 330 can communicate wirelessly with a remote device 350 via internet 340, as shown in Figure

15. O leitor 330 pode se comunicar com a internet 340 por meio de conexão sem fio. O leitor 330 pode se comunicar com a internet 340 por meio de comunicação com fio direta. O dispositivo remoto 350 pode incluir qualquer um dentre memória, armazenamento de dados, software de controle ou pelo menos um processador para receber e utilizar os dados ou informações fornecidas pelo leitor 330 direta- mente ou por meio da internet 340.15. Reader 330 can communicate with internet 340 via wireless connection. Reader 330 can communicate with the internet 340 via direct wired communication. The remote device 350 can include any memory, data storage, control software or at least one processor to receive and use the data or information provided by the reader 330 directly or via the internet 340.

[0135]O sistema de sensor de respirador 300 pode ser utilizado para detectar partículas ionizáveis em fluido em um meio gasoso. O método inclui colocar um meio gasoso em contato com um elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido, e condensar um componente do meio gasoso em pelo menos uma porção do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido; e determinar uma propriedade elétrica em um primeiro ponto no tempo entre um par de eletrodos do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido; e determinar uma propriedade elétrica em um segundo ponto no tempo entre um par de eletrodos do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido; e determinar um valor com relação à presença de partículas ionizáveis em fluido no meio gasoso pelo menos parcialmente comparando-se o valor da propriedade elétrica no primeiro ponto no tempo com a propriedade elétrica no segundo ponto no tempo.[0135] The respirator sensor system 300 can be used to detect ionizable particles in fluid in a gaseous medium. The method includes putting a gaseous medium in contact with a fluid ionizable particulate material detection element, and condensing a gaseous medium component in at least a portion of the fluid ionizable particulate material detection element; and determining an electrical property at a first point in time between a pair of electrodes of the fluid ionizable particulate material detection element; and determining an electrical property at a second point in time between a pair of electrodes of the fluid ionizable particulate material detection element; and determining a value with respect to the presence of ionizable particles in fluid in the gaseous medium at least partially by comparing the value of the electrical property at the first point in time with the electrical property at the second point in time.

[0136]O sistema de sensor de respirador 300 pode ser utilizado para detec- tar partículas ionizáveis em fluido em um meio gasoso. O método inclui colocar um meio gasoso em contato com um elemento de detecção de material particulado ioni- zável em fluido, e condensar um componente do meio gasoso em pelo menos uma porção do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido; e de- terminar uma propriedade elétrica em uma primeira frequência, tal como 1 Hz, entre um par de eletrodos do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido; e determinar uma propriedade elétrica em uma segunda frequência, tal como 100 kHz, entre um par de eletrodos do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido; e determinar um valor com relação à presença de partículas io- nizáveis em fluido no meio gasoso pelo menos parcialmente comparando-se o valor da propriedade elétrica na primeira frequência com a propriedade elétrica na segun- da frequência. A frequência pode incluir CC.[0136] The respirator sensor system 300 can be used to detect ionizable particles in fluid in a gaseous medium. The method includes putting a gaseous medium in contact with a fluid ionizable particulate material detection element, and condensing a gas medium component in at least a portion of the fluid ionizable particulate material detection element; and determining an electrical property at a first frequency, such as 1 Hz, between a pair of electrodes of the fluid ionizable particulate material detection element; and determining an electrical property at a second frequency, such as 100 kHz, between a pair of electrodes of the fluid ionizable particulate material detection element; and determining a value with respect to the presence of particles ionizable in fluid in the gaseous medium at least partially by comparing the value of the electrical property in the first frequency with the electrical property in the second frequency. The frequency can include CC.

[0137]O sistema de sensor de respirador 300 pode incluir um sistema de com- putação adicional ou dispositivo remoto 350 em que os dados são comunicados entre o sistema de sensor de respirador 300 e o sistema de computação adicional ou dispositi- vo remoto 350. Em algumas modalidades, o sistema de computação adicional é uma arquitetura de computação em nuvem. A comunicação entre o leitor 330 e o sistema de computação adicional ou dispositivo remoto 350 pode ser por meio de uma conexão com fios ou por meio de rede de internet sem fio. O sistema de computação adicional ou dispositivo remoto 350 pode gravar dados transmitidos pelo leitor 330. O sistema de computação adicional ou dispositivo remoto 350 pode processar dados transmitidos pelo leitor 330, e comunicar informações de volta ao leitor 330.[0137] The respirator sensor system 300 may include an additional computing system or remote device 350 in which data is communicated between the respirator sensor system 300 and the additional computing system or remote device 350. In some embodiments, the additional computing system is a cloud computing architecture. Communication between the reader 330 and the additional computer system or remote device 350 can be via a wired connection or via a wireless internet network. The additional computing system or remote device 350 can record data transmitted by reader 330. The additional computing system or remote device 350 can process data transmitted by reader 330, and communicate information back to reader 330.

[0138]O sistema de sensor de respirador 300 pode ser utilizado para detec- tar partículas ionizáveis em fluido em um meio gasoso. O método inclui colocar um meio gasoso em contato com um elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido, e condensar um componente do meio gasoso em pelo menos uma porção do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido; e determinar uma propriedade elétrica entre um primeiro par de eletrodos do elemen- to de detecção de material particulado ionizável em fluido; e determinar uma pro- priedade elétrica entre um segundo par de eletrodos do elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido; e determinar um valor com relação à pre- sença de partículas ionizáveis em fluido no meio gasoso pelo menos parcialmente comparando-se o valor da propriedade elétrica do primeiro par de eletrodos com a propriedade elétrica do segundo par de eletrodos.[0138] The respirator sensor system 300 can be used to detect ionizable particles in fluid in a gaseous medium. The method includes putting a gaseous medium in contact with a fluid ionizable particulate material detection element, and condensing a gaseous medium component in at least a portion of the fluid ionizable particulate material detection element; and determine an electrical property between a first pair of electrodes of the fluid ionizable particulate material detection element; and determining an electrical property between a second pair of electrodes of the fluid-ionizable particulate material detection element; and determining a value with respect to the presence of ionizable particles in fluid in the gaseous medium at least partially by comparing the value of the electrical property of the first pair of electrodes with the electrical property of the second pair of electrodes.

[0139]O método pode incluir o segundo par de eletrodos utilizados como um eletrodo de referência. O eletrodo de referência pode ser um eletrodo de referência de analito. O eletrodo de referência pode ser isolado de um componente-alvo do meio gasoso. O componente-alvo do meio gasoso pode ser uma partícula ionizável em flui- do, tal como um sal, por exemplo. O sistema de sensor de respirador 300 pode ser utilizado para fornecer retroalimentação em tempo real na qualidade do encaixe de respirador. O sistema de sensor de respirador 300 pode ser utilizado para fornecer um método de teste de encaixe. O método de teste de encaixe inclui fornecer um respira- dor 310, então, fornecer um sensor 320 que inclui um elemento de detecção posicio-[0139] The method may include the second pair of electrodes used as a reference electrode. The reference electrode can be an analyte reference electrode. The reference electrode can be isolated from a target component of the gaseous medium. The target component of the gaseous medium can be an ionizable fluid particle, such as a salt, for example. The respirator sensor system 300 can be used to provide real-time feedback on the quality of the respirator fitting. The respirator sensor system 300 can be used to provide a fit test method. The fit test method includes providing a respirator 310, then providing a sensor 320 that includes a positional sensing element.

nado de modo removível substancialmente dentro de um espaço de gás interior do respirador, então, fornecer um leitor 330 configurado para estar em comunicação sem fio com o sensor 320; e posicionar o respirador 310 sobre uma boca e um nariz de um usuário enquanto o sensor 320 está posicionado substancialmente dentro de um es- paço de gás interior do respirador; e observar dados de avaliação de encaixe de respi- rador comunicados a partir do leitor 330 com base em informações do sensor 320.removably swim substantially within an interior gas space of the respirator, then provide a reader 330 configured to be in wireless communication with sensor 320; and positioning the respirator 310 over a user's mouth and nose while the sensor 320 is positioned substantially within an interior gas space of the respirator; and observe respirator fitting evaluation data communicated from reader 330 based on information from sensor 320.

[0140]Em algumas modalidades, o método de teste de encaixe conforme mostrado na Figura 16A inclui as etapas de fornecer um respirador 1000 vestido por um usuário 2000; fornecer um gerador de aerossol 3000 com um parâmetro de saí- da de aerossol conhecido 5000; fornecer um invólucro 4000 que é fisicamente apoi- ado ao redor da cabeça do usuário 2001, em que o gerador de aerossol 3000 libera aerossol com o parâmetro de aerossol conhecido 5000 que está pelo menos parci- almente contido no invólucro 4000 ao redor da cabeça do usuário 2001 e o invólucro 4000 pelo menos parcialmente contém o aerossol 5000 ao redor da cabeça do usuá- rio 2001; fornecer um sensor 6000 que compreende um elemento de detecção ope- racionalmente conectado ao respirador 1000, em que o sensor 6000 é configurado para monitorar um parâmetro de concentração de partículas dentro do respirador 1000; fornecer um leitor configurado para se comunicar com o sensor 6000, sendo que o leitor é configurado para fornecer um parâmetro de encaixe de respirador com base em uma comparação do parâmetro de concentração de partículas com o pa- râmetro de saída de aerossol conhecido 5000. Em algumas modalidades, o invólu- cro usado nesse método é opcional conforme mostrado na Figura 16B.[0140] In some embodiments, the fitting test method as shown in Figure 16A includes the steps of providing a respirator 1000 worn by a user 2000; providing an aerosol generator 3000 with a known aerosol output parameter 5000; provide a wrapper 4000 that is physically supported around the user's head 2001, in which the aerosol generator 3000 releases aerosol with the known aerosol parameter 5000 which is at least partly contained in the wrapper 4000 around the user's head user 2001 and wrapper 4000 at least partially contains aerosol 5000 around the user's head 2001; providing a sensor 6000 comprising a sensing element operatively connected to respirator 1000, where sensor 6000 is configured to monitor a particle concentration parameter within respirator 1000; provide a reader configured to communicate with the 6000 sensor, the reader being configured to provide a respirator fitting parameter based on a comparison of the particle concentration parameter with the known aerosol output parameter 5000. In In some embodiments, the casing used in this method is optional as shown in Figure 16B.

[0141]Em algumas modalidades, o sensor 6000 é montado substancial- mente em uma superfície exterior do respirador 1000. Em algumas modalidades, um tamanho do sensor 6000 e um peso do sensor 6000 são selecionados de modo que o sensor 6000 não interfira com um uso do respirador pelo usuário 1000. Em algumas modalidades, um tamanho do sensor 6000 e um peso do sensor 6000 são selecionados de modo que o sensor 6000 não altere o encaixe do respirador 1000 em um usuário 2000.[0141] In some embodiments, the sensor 6000 is substantially mounted on an outer surface of the respirator 1000. In some embodiments, a size of the sensor 6000 and a weight of the sensor 6000 are selected so that the sensor 6000 does not interfere with a use of respirator by user 1000. In some embodiments, a sensor size 6000 and a weight of sensor 6000 are selected so that sensor 6000 does not alter the fit of respirator 1000 on a user 2000.

[0142]Em algumas modalidades, o leitor é integralmente conectado ao sensor 6000. Em algumas modalidades, o leitor se comunica com o sensor 6000 com o uso de comunicação eletromagnética, tal como por meio de campo magnéti- co, ou Comunicações de Campo Próximo, ou Baixa Energia de Bluetooth, ou ilumi- nação óptica e detecção, WiFi, Zigbee, ou semelhantes.[0142] In some modalities, the reader is integrally connected to the 6000 sensor. In some modalities, the reader communicates with the 6000 sensor using electromagnetic communication, such as through magnetic field, or Near Field Communications , or Bluetooth Low Energy, or optical lighting and detection, WiFi, Zigbee, or the like.

[0143]Em algumas modalidades, esse método é um melhoramento pois forne- ce um teste ou avaliação de encaixe de respirador, com base em medições eletrônicas de gás, aerossol ou particulados que vazam em um respirador 1000, na medida em que exigem apenas um local de medição (isto é, dentro do respirador). Métodos existentes desse tipo exigem uma medição do tanto do gás, aerossol ou material particulado den- tro do respirador, quanto do gás, aerossol ou material particulado fora do respirador, para todos os testes ou avaliações de encaixe de respirador. Exigir apenas um único local de medição reduz o custo e a complexidade do teste. A habilidade de realizar uma avaliação de encaixe apenas com medições de gás, aerossol ou particulado dentro do respirador 1000 possibilita o uso de um sistema de teste de encaixe relativamente por- tátil, que inclui um gerador de aerossol com uma saída conhecida. Esses dois elemen- tos combinam para criar um sistema em que a concentração que cerca o respirador durante o teste de encaixe possa ser confiavelmente produzida para estar dentro de uma faixa predefinida. Devido a essa faixa ser predefinida, a mesma não precisa ser medida durante o teste, e a avaliação de encaixe pode ser realizada apenas medindo- se os particulados que vazam no respirador durante o teste, e comparando-se a medi- ção dessas partículas com a faixa predefinida conhecida de concentração de partícula fora do respirador.[0143] In some modalities, this method is an improvement as it provides a respirator fitting test or assessment, based on electronic measurements of gas, aerosol or particulates that leak into a 1000 respirator, as they only require one measurement location (ie inside the respirator). Existing methods of this type require a measurement of both gas, aerosol, or particulate matter inside the respirator, and gas, aerosol, or particulate matter outside the respirator, for all respirator fitting tests or assessments. Requiring only a single measurement site reduces the cost and complexity of the test. The ability to perform a fit assessment with only gas, aerosol or particulate measurements within the respirator 1000 makes it possible to use a relatively portable fit test system, which includes an aerosol generator with a known output. These two elements combine to create a system in which the concentration surrounding the respirator during the fitting test can be reliably produced to be within a predefined range. Because this range is predefined, it does not need to be measured during the test, and the fitting evaluation can be performed only by measuring the particles that leak into the respirator during the test, and comparing the measurement of these particles with the known predefined range of particle concentration outside the respirator.

[0144]Em outra modalidade, um método de teste de encaixe conforme mos- trado na Figura 17 inclui as etapas de: fornecer um respirador 1000 vestido por um usuário 2000; fornecer um sensor 6000 que compreende um elemento de detecção, em que o sensor 6000 está preso substancialmente dentro do respirador 1000 de mo- do que um peso do sensor 6000 seja substancialmente apoiado pelo respirador 1000, e em que o sensor 6000 é configurado para monitorar um parâmetro de concentração de partículas dentro do respirador 8000; fornecer um sensor 6100 montado substanci- almente em uma superfície exterior do respirador 1000 e configurado para monitorar um parâmetro de concentração de partículas fora do respirador 8100; fornecer um leitor configurado para se comunicar com os sensores 6000 e 6100, em que o leitor é configurado para fornecer um parâmetro de encaixe de respirador com base em uma comparação entre a concentração de partículas dentro do respirador 8000 com o pa- râmetro de concentração de partículas fora do respirador 8100. Em algumas modali- dades, considerando-se também a Figura 16A, esse método utiliza adicionalmente um invólucro 4000 que é fisicamente apoiado ao redor da cabeça do usuário 2001, em que o gerador de aerossol 3000 fornece o parâmetro de aerossol conhecido 5000 pelo menos parcialmente contido no invólucro 4000 ao redor da cabeça do usuário 2001 e o invólucro 4000 pelo menos parcialmente contém o aerossol 5000 ao redor da cabe- ça do usuário 2001.[0144] In another modality, a fitting test method as shown in Figure 17 includes the steps of: providing a respirator 1000 worn by a user 2000; provide a sensor 6000 comprising a sensing element, where sensor 6000 is substantially trapped within respirator 1000 so that a weight of sensor 6000 is substantially supported by respirator 1000, and where sensor 6000 is configured to monitor a particle concentration parameter within the 8000 respirator; provide a 6100 sensor substantially mounted on an outer surface of respirator 1000 and configured to monitor a particle concentration parameter outside of respirator 8100; provide a reader configured to communicate with sensors 6000 and 6100, where the reader is configured to provide a respirator fitting parameter based on a comparison of the particle concentration within the respirator 8000 with the concentration concentration parameter particles outside the 8100 respirator. In some modalities, also considering Figure 16A, this method additionally uses a 4000 housing that is physically supported around the user's head 2001, in which the aerosol generator 3000 provides the parameter of known aerosol 5000 at least partially contained in wrapper 4000 around the user's head 2001 and the wrapper 4000 at least partially contained aerosol 5000 around the user's head 2001.

[0145]Esse método é um melhoramento pois usa um sensor para monitorar os particulados que vazam no respirador que é montado diretamente no respirador. Téc- nicas convencionais exigem a prisão de um tubo longo no respirador, que fornece uma trajetória de fluido a um sensor montado em um local separado do respirador (por exemplo, um tampo de mesa, ou uma presilha). Essa exigência ocorre, pois, os sen- sores usados são muito grandes e pesados para serem montados diretamente em um respirador sem impactar substancialmente o encaixe do respirador. Sensores úteis na presente revelação são pequenos o suficiente (por exemplo, menores que 20 cm3 em volume e, por exemplo, menores que 25 gramas em peso) de modo que possam ser montados diretamente no respirador sem impactar o encaixe do respirador ou causar de outra forma desconforto ao usuário.[0145] This method is an improvement as it uses a sensor to monitor the particulates that leak into the respirator that is mounted directly on the respirator. Conventional techniques require the attachment of a long tube to the respirator, which supplies a fluid path to a sensor mounted in a separate location from the respirator (for example, a table top, or a clip). This requirement occurs because the sensors used are too large and heavy to be mounted directly on a respirator without substantially impacting the respirator fitting. Sensors useful in the present disclosure are small enough (for example, less than 20 cm3 in volume and, for example, less than 25 grams in weight) so that they can be mounted directly on the respirator without impacting the fit of the respirator or causing otherwise discomfort to the user.

[0146]O sistema de sensor de respirador 300 pode ser utilizado para avaliar o encaixe de um respirador 310. O método inclui: 1) Um indivíduo de teste veste um respirador no qual um sensor 320 foi preso dentro do espaço de gás interior do respi- rador ou em uma superfície externa do respirador 310. 2) O indivíduo de teste entra em um volume contido no qual as partículas de sal são injetadas. O volume contido pode ser uma tampa que encaixa sobre a cabeça do indivíduo de teste ou pode ser uma câmara que um indivíduo pisa ou qualquer estrutura que possa conter um indiví- duo de teste e uma atmosfera de aerossol de sal. As partículas de sal podem ser pro- duzidas através de atomização por aspersão de uma solução de água que contém um sal, tal como cloreto de sódio em uma concentração, por exemplo, de 5% em peso. 3) O indivíduo de teste realiza uma variedade de exercícios, tais como aqueles descritos nos métodos de teste de encaixe aceitos pela Administração de Segurança e Saúde Ocupacional Americana em 30 CFR 1910.134 Anexo A. 4) Continuamente ao longo do teste, o sensor 320 pode transmitir dados ao leitor 330 com relação às proprieda- des de resistência, capacitância, ou outras propriedades de impedância de CA do elemento de detecção e eletrodo de referência. 5) Software contido no leitor 330 ou outro dispositivo de computação 350 avalia os dados para avaliar o encaixe do respi- rador no indivíduo de teste.[0146] The respirator sensor system 300 can be used to assess the fit of a respirator 310. The method includes: 1) A test subject wears a respirator in which a sensor 320 has been trapped within the interior gas space of the respirator - rater or on an external surface of the respirator 310. 2) The test subject enters a contained volume into which the salt particles are injected. The volume contained may be a lid that fits over the test subject's head or it may be a chamber that an individual steps on or any structure that may contain a test subject and a salt aerosol atmosphere. The salt particles can be produced by spray-spraying a water solution containing a salt, such as sodium chloride in a concentration, for example, of 5% by weight. 3) The test subject performs a variety of exercises, such as those described in the fit test methods accepted by the American Occupational Safety and Health Administration under 30 CFR 1910.134 Annex A. 4) Continuously throughout the test, sensor 320 can transmit data to reader 330 with respect to the resistance, capacitance, or other AC impedance properties of the sensing element and reference electrode. 5) Software contained in reader 330 or other computing device 350 evaluates the data to assess the fit of the respirator to the test subject.

[0147]Em qualquer um dos métodos anteriormente citados, o parâmetro de saída de aerossol é definido pela concentração de partícula e, por vezes, adicional- mente, o tamanho médio das partículas (por exemplo, um diâmetro mediano de con- tagem entre 0,5 e 2,5 micrômetros e um desvio padrão geométrico menor que 2,5). Em qualquer um dos métodos anteriormente mencionados, em algumas modalida- des, o parâmetro de concentração de partículas é uma medição da massa de partí- culas dissolvidas em um fluido em uma superfície do sensor. Em algumas modalida- des, o parâmetro de concentração de partículas é uma medição de contagem de partícula dentro do respirador com o uso de, por exemplo, um sensor óptico, meca- nismo de contagem de carga e semelhantes.[0147] In any of the aforementioned methods, the aerosol output parameter is defined by the particle concentration and sometimes additionally the average particle size (for example, a median count diameter between 0 , 5 and 2.5 micrometers and a geometric standard deviation less than 2.5). In any of the aforementioned methods, in some modalities, the particle concentration parameter is a measurement of the mass of particles dissolved in a fluid on a sensor surface. In some modalities, the particle concentration parameter is a measurement of particle count inside the respirator using, for example, an optical sensor, charge counting mechanism and the like.

[0148]Em qualquer um dos métodos anteriormente mencionados, o termo “apoiado ao redor da cabeça do usuário” inclui que o invólucro seja apoiado pela cabeça do usuário e/ou ombros, tal como, por exemplo, por apoios que permitem que o invólucro seja operacionalmente conectado à cabeça do usuário e/ou om- bros. Em algumas modalidades, o parâmetro de encaixe de respirador é uma indi- cação de quanto o respirador se encaixa na face de um usuário. Em algumas mo- dalidades, o parâmetro de encaixe de respirador é definido como uma porcenta- gem de volume de ar que entra em um respirador que é ar filtrado contra ar não filtrado. Por exemplo, em algumas modalidades, o parâmetro de encaixe de respi- rador é definido como a razão de uma concentração de partícula média fora do respirador divida por uma concentração de partícula média dentro do respirador durante um período de tempo. Um parâmetro de encaixe de respirador pode ser definido como uma média, tal como uma média aritmética, uma média geométrica ou uma média harmônica, de múltiplos parâmetros de encaixe de respirador medi- dos durante diferentes períodos de tempo. Por exemplo, pode ser desejável que um parâmetro de encaixe de respirador seja maior que 40, ou maior que 100, ou maior que 500.[0148] In any of the aforementioned methods, the term "supported around the user's head" includes that the enclosure is supported by the user's head and / or shoulders, such as, for example, by supports that allow the enclosure be operationally connected to the user's head and / or shoulders. In some embodiments, the respirator fitting parameter is an indication of how much the respirator fits on a user's face. In some modes, the respirator fitting parameter is defined as a percentage of the volume of air that enters a respirator that is filtered air versus unfiltered air. For example, in some embodiments, the breather fit parameter is defined as the ratio of an average particle concentration outside the respirator divided by an average particle concentration within the respirator over a period of time. A respirator fit parameter can be defined as an average, such as an arithmetic mean, a geometric mean or a harmonic mean, of multiple respirator fit parameters measured over different periods of time. For example, it may be desirable for a respirator fitting parameter to be greater than 40, or greater than 100, or greater than 500.

[0149]Em qualquer uma das modalidades anteriormente mencionadas, o leitor 330 pode ser uma parte integrada do sensor 320 e do circuito elétrico 100, de modo que qualquer uma das funções de processamento de dados, comparação entre valores, armazenamento de dados, comunicação, alertas, indicação de valores, indicação de avaliação de encaixe de respirador e qualquer outra função útil de um leitor, conforme descrito na presente invenção, possa ser realizada pelo sensor sem a necessidade de comunicação com nenhum outro dispositivo.[0149] In any of the aforementioned modalities, reader 330 can be an integrated part of sensor 320 and electrical circuit 100, so that any of the functions of data processing, comparison between values, data storage, communication, alerts, indication of values, indication of evaluation of respirator fitting and any other useful function of a reader, as described in the present invention, can be performed by the sensor without the need for communication with any other device.

[0150]O sistema de sensor de respirador 300 pode ser utilizado com uma ferramenta de visão de computador ou câmera para assegurar uma qualidade con- sistente do encaixe de respirador. O método inclui: 1) O usuário de respirador passa por teste de encaixe de respirador enquanto se mantém em frente a uma câmera. O teste de encaixe é conduzido com o modelo de respirador selecionado equipado com sensor de aerossol sem fio descrito na presente invenção. 2) O sensor mede vazamento de aerossol no respirador em tempo real conforme o trabalhador ajusta o respirador para encaixar em sua face. 3) Uma vez que o vazamento de aerossol medido diminui abaixo do limite aceito que assegura encaixe adequado, o sensor sem fio sinaliza automaticamente a câmera a capturar a imagem do respirador em sua posição de encaixe correta na face do trabalhador. 4) A imagem capturada é analisada e salva para ser usada como referência no futuro sem que o trabalhador vista um respirador, para assegurar a posição de encaixe de respirador consistente na face do trabalhador. A imagem pode ser capturada em qualquer ponto durante o teste, tal como antes do teste começar, para ser subsequentemente ligada ao valor de encaixe determinado pelo sistema de sensor de aerossol sem fio.[0150] The respirator sensor system 300 can be used with a computer or camera vision tool to ensure consistent quality of the respirator fitting. The method includes: 1) The respirator user undergoes a respirator fit test while standing in front of a camera. The fit test is conducted with the selected respirator model equipped with a wireless aerosol sensor described in the present invention. 2) The sensor measures aerosol leakage in the respirator in real time as the worker adjusts the respirator to fit his face. 3) Once the measured aerosol leak decreases below the accepted limit that ensures proper fit, the wireless sensor automatically signals the camera to capture the image of the respirator in its correct position on the worker's face. 4) The captured image is analyzed and saved to be used as a reference in the future without the worker wearing a respirator, to ensure a consistent respirator fitting position on the worker's face. The image can be captured at any point during the test, such as before the test begins, to subsequently be linked to the fit value determined by the wireless aerosol sensor system.

[0151]O termo “posição de encaixe” descreve a configuração, posição e ori- entação do respirador na face do usuário. A posição de encaixe inclui a posição da pinça nasal, formato da pinça nasal, posição das tiras, orientação na face. Um sen- sor de imageamento pode incluir um sensor RGB tradicional e pode incluir também uma câmera NIR, sensor de profundidade e semelhantes.[0151] The term “fitting position” describes the configuration, position and orientation of the respirator on the user's face. The fitting position includes the position of the nose clip, shape of the nose clip, position of the strips, orientation on the face. An imaging sensor can include a traditional RGB sensor and can also include a NIR camera, depth sensor and the like.

[0152]O trabalhador pode comparar a imagem de “posição de encaixe” com a colocação atual do respirador na face do trabalhador. O ajuste para o encaixe de respirador pode ser feito até que a “posição de encaixe” corresponda ou corres- ponda substancialmente à colocação atual do respirador na face do trabalhador.[0152] The worker can compare the “snap position” image with the current placement of the respirator on the worker's face. Adjustment for the respirator fitting can be done until the “fitting position” corresponds or substantially matches the actual placement of the respirator on the worker's face.

[0153]Os objetivos e as vantagens dessa revelação são adicionalmente ilustrados pelos exemplos a seguir, mas as quantidades e materiais específicos dos mesmos mencionados nesses exemplos, bem como outras condições e deta-[0153] The objectives and advantages of this disclosure are further illustrated by the following examples, but the specific quantities and materials mentioned therein, as well as other conditions and details

lhes, não devem ser interpretados de modo a limitar indevidamente a presente re- velação. Exemplosshould not be interpreted in such a way as to unduly limit the present disclosure. Examples

[0154]Todas as partes, porcentagens, razões, etc., nos exemplos são em peso, exceto onde especificado em contrário. Os solventes e os outros reagentes usados foram obtidos junto à Sigma-Aldrich Corp, St Louis, Missouri, EUA, exceto onde especificado em contrário. Sensor de aerossol de cloreto de sódio[0154] All parts, percentages, ratios, etc., in the examples are by weight, except where otherwise specified. Solvents and other reagents used were obtained from Sigma-Aldrich Corp, St Louis, Missouri, USA, unless otherwise specified. Sodium chloride aerosol sensor

[0155]Elementos de sensor foram construídos de acordo com o método descrito na Figura 5A e na Figura 5B e avaliados para aplicações de teste de en- caixe de respirador.[0155] Sensor elements were constructed according to the method described in Figure 5A and Figure 5B and evaluated for respirator fitting test applications.

[0156]A impedância elétrica de um meio é uma função do número de trans- portadores de carga móveis no meio, a carga unitária dos transportadores, assim como sua oposição ao movimento induzido pelas forças coulômbicas. Como resulta- do, a impedância elétrica de um solvente líquido com um soluto iônico dissolvido é geralmente uma função da concentração do soluto. Um elemento de detecção, tal como aquele descrito acima, pode ser usado para sondar a impedância elétrica de um meio colocando-se os eletrodos em contato com o meio e monitorando-se a re- sistência a um campo elétrico aplicado. Em meios fluidos, tais como a água, o cam- po elétrico é tipicamente um campo alternativo em uma frequência prescrita que po- de fornecer informações de impedância tanto resistiva quanto reativa.[0156] The electrical impedance of a medium is a function of the number of mobile load carriers in the medium, the unit load of the carriers, as well as their opposition to the movement induced by coulomb forces. As a result, the electrical impedance of a liquid solvent with a dissolved ionic solute is generally a function of the concentration of the solute. A detection element, such as the one described above, can be used to probe the electrical impedance of a medium by placing the electrodes in contact with the medium and monitoring the resistance to an applied electric field. In fluid media, such as water, the electric field is typically an alternate field at a prescribed frequency that can provide both resistive and reactive impedance information.

[0157]Como exemplo, a Figura 11 mostra a impedância elétrica, especifica- mente a magnitude de impedância, comutação de fase, resistência e reatância como uma função de frequência, de um elemento de detecção tal como aquele descrito acima quando imerso em soluções de água/cloreto de sódio de diferentes concen- trações. A fileira superior da Figura 11 são gráficos que ilustram a resposta de sen- sor às diferentes concentrações de NaCl em água, a resistência (linhas sólidas) e reatância (linhas tracejadas), como uma função de frequência, medidas pelo sensor quando revestido com uma camada líquida da solução indicada. R = resistência, X = reatância. A fileira inferior da Figura 11 são gráficos que ilustram a resposta de sen- sor às diferentes concentrações de NaCl em água, magnitude de impedância (linhas sólidas) e comutação de fase (linhas tracejadas) correspondentes, como uma função de frequência, medida pelo sensor quando revestido com uma camada líquida da solução indicada. Z = magnitude de impedância, Teta = comutação de fase.[0157] As an example, Figure 11 shows the electrical impedance, specifically the magnitude of impedance, phase switching, resistance and reactance as a function of frequency, of a detection element such as that described above when immersed in solutions of water / sodium chloride of different concentrations. The top row of Figure 11 are graphs that illustrate the sensor response to different concentrations of NaCl in water, resistance (solid lines) and reactance (dashed lines), as a function of frequency, measured by the sensor when coated with a liquid layer of the indicated solution. R = resistance, X = reactance. The bottom row of Figure 11 are graphs illustrating the sensor response to different concentrations of NaCl in water, impedance magnitude (solid lines) and corresponding phase switching (dashed lines), as a frequency function, measured by the sensor when coated with a liquid layer of the indicated solution. Z = impedance magnitude, Theta = phase shift.

[0158]Os dados de impedância são registrados por um Precision Impedance Analyzer 4294A disponível junto à Agilent, EUA. Uma diminuição significativa na magnitude de impedância e resistência dos meios (plotada em uma escala logarítmi- ca) é vista com um aumento em condutividade, assim como comutações no perfil geral de todas as curvas. Embora esse exemplo seja um caso de um meio líquido e não um aerossol, o mecanismo subjacente da medição forma a base de como os sensores descritos nesse pedido podem ser usados para medir os aerossóis ionizá- veis em solução, conforme descrito abaixo.[0158] Impedance data is recorded by a Precision Impedance Analyzer 4294A available from Agilent, USA. A significant decrease in the magnitude of impedance and resistance of the media (plotted on a logarithmic scale) is seen with an increase in conductivity, as well as changes in the general profile of all curves. Although this example is a case of a liquid medium and not an aerosol, the underlying measurement mechanism forms the basis for how the sensors described in that order can be used to measure ionizable aerosols in solution, as described below.

[0159]As composições descritas até agora podem ser configuradas para al- terar o desempenho de um elemento de detecção de aerossol ionizável em fluido. Dados exemplificativos que ilustram o princípio são mostrados nas Figuras de 12A a 12C. As Figuras de 12A a 12C são gráficos que ilustram uma comparação entre absorção de água isotérmica e resposta de aerossol de NaCl para diferentes sis- temas de modificação e revestimento de superfície aplicados em um sensor de ae- rossol de sal.[0159] The compositions described so far can be configured to change the performance of an ionizable aerosol sensing element in fluid. Exemplary data illustrating the principle are shown in Figures 12A to 12C. Figures 12A to 12C are graphs that illustrate a comparison between isothermal water absorption and NaCl aerosol response for different surface coating and modification systems applied to a salt aerosol sensor.

[0160]A definição para o experimento usado para gerar os dados nas Figu- ras de 12A a 12C é como a seguir: um elemento de detecção ionizável em fluido, com um par de eletrodos condutores interdigitados na superfície, é conectado a um analisador de espectro de impedância elétrica. Em t = 0, a gravação de espectro de impedância do sensor começa. Em t = 60 s, o sensor é colocado em uma câmara de teste que circula o ar em 15 litros por minuto, com aproximadamente 95% de umida- de relativa. O elemento de detecção está em contato de fluido com uma porção do fluxo. No momento indicado em cada plotagem (‘aerossol de NaCl ativado’), um ae- rossol que contém aproximadamente 10 µg/l de aerossol de NaCl, com um diâmetro de partícula médio de massa de 2 micrômetros, é introduzido na corrente de fluxo. A corrente de aerossol é gerada atomizando-se uma solução de NaCl/água de aproxi- madamente 5% em peso de NaCl com o uso de um atomizador. A corrente de ae- rossol é, então, removida no momento indicado (‘aerossol de NaCl inativado’).[0160] The definition for the experiment used to generate the data in Figures 12A to 12C is as follows: a fluid ionizable detection element, with a pair of conducting electrodes on the surface, is connected to an analyzer of electrical impedance spectrum. At t = 0, the recording of the sensor's impedance spectrum begins. At t = 60 s, the sensor is placed in a test chamber that circulates the air at 15 liters per minute, with approximately 95% relative humidity. The sensing element is in fluid contact with a portion of the flow. At the time indicated on each plot (‘activated NaCl aerosol’), an aerosol containing approximately 10 µg / l of NaCl aerosol, with a mass average particle diameter of 2 micrometers, is introduced into the flow stream. The aerosol stream is generated by atomizing a NaCl / water solution of approximately 5% by weight of NaCl using an atomizer. The aerosol stream is then removed at the indicated time (‘inactivated NaCl aerosol’).

[0161]Ao longo da duração do experimento, o elemento de detecção está apro- ximadamente em equilíbrio térmico com a corrente de ar, e a temperatura da corrente de ar é constante. A Figura 12A mostra a resposta de um elemento de detecção exem- plificativo sem modificação de superfície para alterar a energia de superfície, a Figura 12B mostra um elemento de detecção com a modificação de plasma + superfície de silano zwitteriônico (descrita na Figura 5A), e a Figura 12C um elemento de detecção com a modificação de plasma + superfície de silano zwitteriônico com uma camada de glicose adicional (conforme descrito na Figura 5B).[0161] Throughout the duration of the experiment, the detection element is approximately in thermal equilibrium with the air flow, and the temperature of the air flow is constant. Figure 12A shows the response of an exemplary detection element without surface modification to change the surface energy, Figure 12B shows a detection element with the plasma + zwitterionic silane surface modification (described in Figure 5A), and Figure 12C a detection element with the modification of plasma + zwitterionic silane surface with an additional glucose layer (as described in Figure 5B).

[0162]A Figura 12A ilustra o elemento de detecção sem modificação de su- perfície ou a camada de revestimento não mostra nenhuma alteração significativa em impedância elétrica em nenhum ponto durante o experimento.[0162] Figure 12A illustrates the detection element without changing the surface or the coating layer does not show any significant change in electrical impedance at any point during the experiment.

[0163]Esse elemento de detecção sem nenhuma modificação não tem uma for- te afinidade para formar uma camada fluida na superfície, e, portanto, carece de um forte mecanismo no qual as partículas de aerossol de NaCl podem ionizar no elemento de detecção.[0163] This detection element without any modification does not have a strong affinity to form a fluid layer on the surface, and therefore it lacks a strong mechanism in which the NaCl aerosol particles can ionize in the detection element.

[0164]A Figura 12B ilustra que o elemento de detecção apenas com o trata- mento de plasma + silano zwitteriônico resulta em uma pequena diminuição em im- pedância em resposta ao ar úmido, e uma diminuição adicional ao longo da duração de exposição de aerossol de NaCl. Um pequeno aumento em impedância, uma vez que a corrente de aerossol é removida, é provável devido a uma pequena alteração em umidade introduzida pela corrente de aerossol de NaCl.[0164] Figure 12B illustrates that the detection element only with the plasma + zwitterionic silane treatment results in a small decrease in impedance in response to moist air, and an additional decrease over the duration of aerosol exposure. of NaCl. A small increase in impedance, once the aerosol stream is removed, is likely due to a small change in humidity introduced by the NaCl aerosol stream.

[0165]Esse elemento de detecção apenas com o tratamento de plasma + silano zwitteriônico possibilita uma superfície hidrofílica nos eletrodos, que promo- ve alguma quantidade de condensação de fluido, no entanto em equilíbrio térmico, a força condutora para formação de fluido na superfície é menor que aquela do elemento de detecção com a camada de material higroscópico adicional (Figura 12C).[0165] This detection element only with the treatment of zwitterionic plasma + silane enables a hydrophilic surface on the electrodes, which promotes some amount of fluid condensation, however in thermal equilibrium, the conductive force for fluid formation on the surface is less than that of the detection element with the additional hygroscopic material layer (Figure 12C).

[0166]A Figura 12C ilustra o elemento de detecção com tratamento de plas- ma + superfície de silano zwitteriônico e também a camada de glicose mostra uma resposta muito mais significativa à corrente de ar úmido e, então, à corrente de ae- rossol de NaCl. Isso ocorre devido às alterações de propriedade higroscópica do elemento de detecção introduzidas pela adição da camada de glicose (material hi- groscópico).[0166] Figure 12C illustrates the detection element with plasma + zwitterionic silane surface treatment and also the glucose layer shows a much more significant response to the humid air stream and then to the aerosol stream of NaCl. This is due to changes in the hygroscopic property of the detection element introduced by the addition of the glucose layer (hygroscopic material).

[0167]Um exemplo de quanto alterar o peso de revestimento da camada de material higroscópico pode impactar a resposta de elemento de detecção é mos- trado nas Figuras de 13A a 13D, que ilustram os resultados de um experimento similar àquele da Figura 12C, com variações em peso de revestimento de camada higroscópica. As Figuras de 13A a 13D são gráficos que ilustram uma comparação entre absorção de água isotérmica e resposta de aerossol de NaCl para uma su- perfície de siloxano zwitteriônico seguida por diferentes pesos de revestimento de glicose aplicados ao sensor de aerossol de sal.[0167] An example of how changing the coating weight of the hygroscopic material layer can impact the detection element response is shown in Figures 13A through 13D, which illustrate the results of an experiment similar to that in Figure 12C, with variations in weight of hygroscopic coating. Figures 13A to 13D are graphs that illustrate a comparison between isothermal water absorption and NaCl aerosol response for a zwitterionic siloxane surface followed by different glucose coating weights applied to the salt aerosol sensor.

[0168]As Figuras de 14A a 14C são gráficos que ilustram uma comparação entre absorção de água isotérmica e resposta de aerossol de NaCl para sensores com e sem um elemento de filtro. Um exemplo de como um filtro de partículas pode ser usado para criar um par de eletrodos de referência, conforme descrito na Figu- ra 7 e na Figura 8, é mostrado pelos dados nas Figuras de 14A a 14C.[0168] Figures 14A to 14C are graphs that illustrate a comparison between isothermal water absorption and NaCl aerosol response for sensors with and without a filter element. An example of how a particle filter can be used to create a pair of reference electrodes, as described in Figure 7 and Figure 8, is shown by the data in Figures 14A to 14C.

[0169]Todos os testes são conduzidos com o elemento de detecção na cor- rente de fluxo de um sistema de aerossol de NaCl de umidade controlada. O ae- rossol é gerado atomizando-se uma solução de 5% em peso de NaCl em água com o uso de um atomizador. A umidade de todos os testes está entre 95% de RH e 100% de RH. O elemento de detecção em todos os testes é uma matriz interdigita- da, com larguras de linha/espaço de 5 mil dos dígitos, com ~0,5 cm2 de área. Os gráficos mostram a magnitude de impedância (linhas sólidas) e comutação de fase (linhas tracejadas) ao longo do tempo em cinco diferentes frequências. Os dados de impedância são registrados por um Precision Impedance Analyzer 4294A dis- ponível junto à Agilent, EUA.[0169] All tests are conducted with the detection element in the flow current of a humidity controlled NaCl aerosol system. Aerosol is generated by spraying a solution of 5% by weight of NaCl in water using an atomizer. The humidity of all tests is between 95% RH and 100% RH. The detection element in all tests is an interdigitated matrix, with line / space widths of 5,000 of the digits, with ~ 0.5 cm2 of area. The graphs show the magnitude of impedance (solid lines) and phase shift (dashed lines) over time at five different frequencies. Impedance data is recorded by a Precision Impedance Analyzer 4294A available from Agilent, USA.

[0170]Por exemplo, a Figura 14A mostra a resposta de um elemento de de- tecção, substancialmente similar àquele descrito neste pedido, sem filtro de partícu- las, que é inserido em uma corrente de ar que contém micropartículas e nanopartí- culas de cloreto de sódio aerossolizado.[0170] For example, Figure 14A shows the response of a detection element, substantially similar to that described in this application, without a particle filter, which is inserted into an air stream that contains microparticles and nanoparticles of aerosolized sodium chloride.

[0171]A Figura 14B mostra um experimento similar, em que a solução ae- rossolizada não contém cloreto de sódio, de modo que a solução aerossolizada pro- duza apenas vapor de água sem partículas de cloreto de sódio.[0171] Figure 14B shows a similar experiment, in which the aerosolized solution does not contain sodium chloride, so that the aerosolized solution produces only water vapor without sodium chloride particles.

[0172]A Figura 14C mostra o resultado do mesmo experimento que na Figura 14A, exceto pelo fato de que o elemento de detecção é configurado com um filtro de partículas conforme descrito anteriormente. As similaridades da resposta mostradas na Figura 14B e na Figura 14C demonstram que o filtro de partículas permite adequada- mente que os componentes de fluido, tal como vapor de água, entrem em contato com o par de eletrodos de referência, porém, evita que o material particulado entre em con- tato com o par de eletrodos de referência.[0172] Figure 14C shows the result of the same experiment as in Figure 14A, except for the fact that the detection element is configured with a particle filter as previously described. The similarities of the response shown in Figure 14B and Figure 14C demonstrate that the particle filter adequately allows fluid components, such as water vapor, to come into contact with the reference electrode pair, however, it prevents the particulate material contact the pair of reference electrodes.

[0173]Assim, as modalidades de MÉTODO DE TESTE DE ENCAIXE PARA RESPIRADOR COM SISTEMA DE DETECÇÃO são reveladas.[0173] Thus, the modalities of FITTING TEST METHOD FOR RESPIRATOR WITH DETECTION SYSTEM are revealed.

[0174]Todas as referências e publicações citadas aqui são expressamente aqui incorporadas, a título de referência, em sua totalidade, nesta revelação, exceto na medida em que podem contrariar diretamente esta revelação.[0174] All references and publications cited here are expressly incorporated herein, by reference, in their entirety, in this disclosure, except to the extent that they may directly contradict this disclosure.

Embora modalida- des específicas tenham sido ilustradas e descritas no presente documento, será avaliado pelos versados na técnica que uma variedade de implementações alternati- vas e/ou equivalentes podem ser substituídas por modalidades específicas mostra- das e descritas, sem que se afaste do escopo da presente revelação.Although specific modalities have been illustrated and described in this document, it will be appreciated by those skilled in the art that a variety of alternative and / or equivalent implementations can be replaced by specific modalities shown and described, without departing from the scope. of the present revelation.

Este pedido tem por objetivo abranger quaisquer adaptações ou variações das modalidades es- pecíficas aqui discutidas.This request is intended to cover any adaptations or variations in the specific modalities discussed here.

Portanto, a intenção é que esta revelação seja limitada apenas pelas reivindicações e pelos equivalentes das mesmas.Therefore, the intention is that this disclosure is limited only by the claims and their equivalents.

As modalidades re- veladas são apresentadas para fins ilustrativos e não para limitação.The revealed modalities are presented for illustrative purposes and not for limitation.

Claims (22)

REIVINDICAÇÕES 1. Método de teste de encaixe CARACTERIZADO por compreender: fornecer um respirador vestido por um usuário; fornecer um gerador de aerossol com um parâmetro de saída de aerossol co- nhecido; fornecer um invólucro que é fisicamente apoiado ao redor da cabeça do usuá- rio, sendo que o gerador de aerossol libera aerossol com o parâmetro de saída de ae- rossol conhecido que está pelo menos parcialmente contido no invólucro ao redor da cabeça do usuário; fornecer um sensor em comunicação elétrica com um elemento de detecção, sendo que o sensor é operacionalmente conectado ao respirador, e em que o sensor é configurado para monitorar um parâmetro de concentração de partículas dentro do res- pirador; e fornecer um leitor configurado para se comunicar com o sensor, sendo que o leitor é configurado para fornecer um parâmetro de encaixe de respirador com base em uma comparação do parâmetro de concentração de partículas com o pa- râmetro de saída de aerossol conhecido.1. Fit test method FEATURED for understanding: providing a respirator worn by a user; providing an aerosol generator with a known aerosol output parameter; providing an enclosure that is physically supported around the user's head, the aerosol generator releasing aerosol with the known aerosol outlet parameter that is at least partially contained in the enclosure around the user's head; provide a sensor in electrical communication with a detection element, the sensor being operationally connected to the respirator, and in which the sensor is configured to monitor a particle concentration parameter inside the respirator; and providing a reader configured to communicate with the sensor, the reader being configured to provide a respirator fitting parameter based on a comparison of the particle concentration parameter with the known aerosol outlet parameter. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por o sensor ser montado substancialmente em uma superfície exterior do respirador.2. Method according to claim 1, CHARACTERIZED in that the sensor is substantially mounted on an outer surface of the respirator. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO por um tamanho do sensor e um peso do sensor serem selecionados de modo que o sensor não interfira em um uso do respirador pelo usuário.3. Method according to claim 1 or 2, CHARACTERIZED that a sensor size and a sensor weight are selected so that the sensor does not interfere with a user's use of the respirator. 4. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por um tamanho do sensor e um peso do sensor serem seleci- onados de modo que o sensor não altere o encaixe do respirador em um usuário.4. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED by a sensor size and a sensor weight to be selected so that the sensor does not alter the fit of the respirator on a user. 5. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o sensor estar em comunicação elétrica com o elemento de detecção e ser configurado para detectar uma alteração em uma propriedade elétrica do elemento de detecção.5. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED in that the sensor is in electrical communication with the detection element and is configured to detect a change in an electrical property of the detection element. 6. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o elemento de detecção ser configurado para detectar ma- terial particulado solúvel em fluido quando uma camada líquida está disposta em um vão entre pelo menos dois eletrodos em pelo menos uma parte da superfície do elemento de detecção, sendo que uma partícula ionizável em fluido pode dissolver pelo menos parcialmente e pode ionizar pelo menos parcialmente na camada líqui- da, o que resulta em uma alteração em uma propriedade elétrica entre pelo menos dois eletrodos do elemento de detecção.6. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED in that the detection element is configured to detect particulate material soluble in fluid when a liquid layer is arranged in a gap between at least two electrodes on at least part of the surface of the detection element, with an ionizable particle in fluid that can at least partially dissolve and can ionize at least partially in the liquid layer, resulting in a change in an electrical property between at least two electrodes of the detection element. 7. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o sensor ser configurado para detectar vazamento de ar não filtrado no espaço de gás interior.7. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED in that the sensor is configured to detect leakage of unfiltered air in the interior gas space. 8. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o elemento de detecção estar em comunicação removível com o sensor.8. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED in that the detection element is in removable communication with the sensor. 9. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o sensor se comunicar com o leitor sobre um ou mais constituintes de um gás ou aerossol dentro do espaço de gás interior.9. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED by the sensor communicating with the reader about one or more constituents of a gas or aerosol within the interior gas space. 10. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o sensor se comunicar com o leitor sobre propriedades fí- sicas com relação a um gás dentro do espaço de gás interior.10. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED by the sensor communicating with the reader about physical properties with respect to a gas within the interior gas space. 11. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o sensor se comunicar com o leitor sobre parâmetros usa- dos para avaliar o desempenho de exercícios por um usuário do respirador.11. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED by the sensor communicating with the reader about parameters used to evaluate the performance of exercises by a respirator user. 12. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o sensor e o leitor se comunicarem entre si sobre um ou mais constituintes de um gás ou aerossol dentro do espaço de gás interior.12. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED by the sensor and the reader communicating with each other about one or more constituents of a gas or aerosol within the interior gas space. 13. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o sensor e o leitor se comunicarem entre si sobre proprie- dades físicas com relação a um gás dentro do espaço de gás interior.13. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED by the sensor and the reader communicating with each other about physical properties with respect to a gas within the interior gas space. 14. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o sensor e o leitor comunicarem parâmetros usados para avaliar o desempenho do usuário de exercícios realizados enquanto usava o respi- rador.14. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED by the sensor and the reader communicating parameters used to evaluate the user's performance of exercises performed while using the respirator. 15. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO por pelo menos um componente da camada líquida ser fornecido pela respiração humana.15. Method according to claim 6, CHARACTERIZED that at least one component of the liquid layer is provided by human respiration. 16. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO por a intera- ção da partícula ionizável em fluido com o elemento de detecção ser pelo menos parci- almente influenciada pela respiração humana.16. Method, according to claim 6, CHARACTERIZED in that the interaction of the ionizable particle in fluid with the detection element is at least partially influenced by human respiration. 17. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO por o elemento de detecção ser configurado para ser mecani- camente separável do sensor.17. Method, according to any previous claim, CHARACTERIZED in that the detection element is configured to be mechanically separable from the sensor. 18. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO por o ele- mento de detecção ser um elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido configurado de modo que o vapor de condensação não condense uniformemente na superfície do elemento.18. Method, according to claim 16, CHARACTERIZED in that the detection element is a detection element of ionizable particulate material in a fluid configured so that the condensation vapor does not uniformly condense on the surface of the element. 19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO por o elemento de detecção de material particulado ionizável em fluido ser configurado adicionalmente de modo que o vapor condensado, em contato com pelo menos um eletrodo, não forme uma fase condensada contínua em pelo menos outro eletrodo.19. Method, according to claim 18, CHARACTERIZED in that the fluid ionizable particulate material detection element is further configured so that the condensed vapor, in contact with at least one electrode, does not form a continuous condensed phase in at least another electrode. 20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO por o leitor ser configurado para estar em comunicação sem fio com o sensor.20. Method, according to any of the preceding claims, CHARACTERIZED in that the reader is configured to be in wireless communication with the sensor. 21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 19, CARACTERIZADO por o leitor estar no mesmo circuito elétrico que o sensor.21. Method, according to any one of claims 1 to 19, CHARACTERIZED in that the reader is on the same electrical circuit as the sensor. 22. Sistema de teste de encaixe respiratório CARACTERIZADO por com- preender um método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.22. Breathing fitting test system FEATURED for comprising a method, according to any of the preceding claims.